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中國(guo)科學技術大(da)學姚宏斌、樊逢佳、林岳、胡偉團隊通過給發(fa)光二極管（LED）“拍片子”，找到了純紅鈣鈦礦LED性(xing)(xing)能(neng)瓶頸的原(yuan)因，并成功(gong)制(zhi)備出高性(xing)(xing)能(neng)純紅光鈣鈦礦LED。相關研(yan)究成果于北京時間5月(yue)7日在線發(fa)表(biao)在國(guo)際學術期刊《自然》（Nature）。

鈣鈦礦(kuang)三維異質(zhi)結抑制LED中(zhong)空穴泄漏卡通(tong)示意(yi)圖

金屬鹵化物鈣鈦礦是新一代明(ming)星半導體材料，作(zuo)為LED中(zhong)的(de)發光(guang)層(ceng)材料，具(ju)有(you)載流(liu)子遷(qian)移(yi)率高(gao)(gao)、色(se)彩純度(du)高(gao)(gao)、色(se)域(yu)廣等(deng)優勢(shi)。純紅(hong)光(guang)鈣鈦礦LED作(zuo)為三基(ji)色(se)之一的(de)光(guang)源(yuan)，在未來高(gao)(gao)清顯示領域(yu)極具(ju)潛(qian)力，應用(yong)前景光(guang)明(ming)，但目前存(cun)在亮度(du)與效率難(nan)以(yi)兼(jian)顧等(deng)研究難(nan)點。

中國科大(da)研究團隊主要解(jie)決了純(chun)紅光鈣鈦礦LED亮度提高時效(xiao)率(lv)驟(zou)降(jiang)的問題。

樊逢(feng)佳團隊自(zi)主研發的給LED“拍(pai)片(pian)子”的“黑科技(ji)”——電(dian)(dian)激發瞬(shun)態(tai)吸收光(guang)譜技(ji)術（EETA），探測LED內部的電(dian)(dian)子（負(fu)電(dian)(dian)）和空穴（正電(dian)(dian)），發現空穴泄漏到電(dian)(dian)子傳(chuan)輸層(ceng)是純紅光(guang)鈣鈦礦LED性(xing)能(neng)瓶頸的原(yuan)因。

姚宏(hong)斌團隊提出一種新的材料結(jie)構設(she)計(ji)——“三維鈣鈦礦異質(zhi)結(jie)”有(you)效抑制了(le)空(kong)穴泄(xie)漏(lou)。團隊在鈣鈦礦晶格內部插入有(you)機分(fen)子，改(gai)變發光(guang)層晶體結(jie)構，構建了(le)阻攔空(kong)穴離開發光(guang)層的“水壩”——“寬帶隙能壘”，在實現(xian)載(zai)流子限域的同時，保(bao)持高遷移(yi)率。姚宏(hong)斌教授聯合(he)胡(hu)偉教授對這(zhe)一創新型(xing)設(she)計(ji)進行了(le)理論結(jie)構分(fen)析，林岳教授則利用球差電鏡(jing)充分(fen)驗證了(le)這(zhe)一材料。

這(zhe)項(xiang)研究展現出團隊創造的三維鈣鈦礦(kuang)異質(zhi)結材(cai)料在發展高效、明亮且穩定鈣鈦礦(kuang)LED方面的巨大(da)潛力。