英国科研人员在卤化物钙钛矿LED材料研究方面取得重要进展

由剑桥大学与慕尼黑工业大学组成的国际研究团队,成功开发一种“原子交换”的新技术,将千分之一的铅原子换成锰,能使卤化物钙钛矿量子点的发光增加三倍,可用来制造更高效的低成本发光材料,打造下世代超亮的LED照明和显示器。

研究团队开发的“原子交换”新技术,掺杂会导致电荷载子卡在材料晶体结构的特定部分,进行重新组合发光,并将研究结果发表在《美国化学学会杂志》,可用在低成本的柔性LED照明、智慧手机显示器。

现在,许多日常应用都使用发光二极管(LED),例如家用和商业照明、电视屏幕、智能手机和笔记本电脑,因LED的主要优点就是比旧技术消耗的能源少,而全球通讯网络也是通过光通讯推动,这些明亮光源在光纤内,以光速在全球范围内传输讯息。

图片来源:拍信网正版图库

研究团队开发出一种新的半导体,称为奈米晶体形式的卤化物钙钛矿,其厚度仅为人类头发的千分之一,这些“量子点”是高度发光的材料,推动全世界第一款采用量子点的高亮度QLED电视上市。

剑桥大学的研究人员与哈佛的Daniel Congreve小组合作,他们是制造量子点的专家,现在已经大大改善这些奈米晶体的发射光谱,并将千分之一的原子替换为另一个,也就是用锰离子交换铅,结果发现量子点的发光增加两倍。

剑桥卡文迪什实验室的Sascha Feldmann表示,使用雷射光谱进行的详细调查,揭示该研究结果的起源,因为发现电荷掺杂在晶体区域聚集在一起,代表这些高能电荷,可以彼此相遇,并重新组合,以非常有效的方式发光。

慕尼黑工业大学卡文迪什和沃尔特肖特基学院资深作者Felix Deschler表示,希望这个令人着迷的发现,即使化学成分进行最小的变化,也能极大地增强材料的性能,因为这将在不久的未来,为低成本和超亮的LED显示器铺平道路。

未来,研究人员希望能找到更有效的掺杂剂,有助于让下世代先进的光技术普及到世界各地。(来源:科技新报)

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