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蘇州大學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型策略——混合鈣鈦礦/有機(jī)串聯(lián)白光 LED
蘇州大學(xué)博士研究生孫雙橋、暨南大學(xué)碩士研究生蔡雅婷和蘇州大學(xué)博士研究生朱敏為論文第 一作者，由蘇州大學(xué)/澳門科技大學(xué)馮敏強(qiáng)教授、蘇州大學(xué)謝躍民副教授和暨南大學(xué)時(shí)婷婷副教授擔(dān)任論文共同通訊作者。
該研究解決了三方面問題。第 一，針對(duì)鈣鈦礦基白光器件中溶劑不相容、發(fā)光單元能量傳遞和鹵素離子交換等問題，雜化疊層器件中頂部發(fā)光單元采用真空蒸鍍技術(shù)。能夠有效地避免有機(jī)溶劑對(duì)下層發(fā)光單元的破壞，并形成了獨(dú)立的發(fā)光單元以解決各個(gè)發(fā)光單元之間的能量傳遞和離子交換。
第二，針對(duì)鈣鈦礦 LED 發(fā)光顏色單一的問題，雜化疊層技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同光色自由組合。
第三，針對(duì)鈣鈦礦基白光器件壽命短的問題，雜化疊層技術(shù)通過降低相同亮度下電流的需求，顯著提高了其工作壽命，這對(duì)于鈣鈦礦 LED 具有重要意義。
圖丨a、器件結(jié)構(gòu)和橫截面透射電子顯微鏡圖像；b、混合鈣鈦礦/有機(jī)串聯(lián)發(fā)光二極管的能量傳遞圖（來源：Advanced Functional Materials）
目前，大多數(shù)鈍化劑分子導(dǎo)電性較差，從而影響了鈣鈦礦的導(dǎo)電性和載流子傳輸。為解決該問題，該團(tuán)隊(duì)采用了一種良好的導(dǎo)電鈍化劑——2,8-雙（二苯基磷?；┒讲b,d]噻吩。
2021 年 1 月，研究人員驗(yàn)證了綠光雜化疊層器件實(shí)驗(yàn)的可行性。與綠光熱活化延遲熒光材料相比，雜化疊層器件的電致發(fā)光光譜明顯變窄。由于投稿過程中還有一些問題未被解決，這項(xiàng)研究暫未發(fā)表。
結(jié)合之前的研究成果，該團(tuán)隊(duì)直接進(jìn)行了后續(xù)的雜化疊層白光器件研究，這樣才能更好地推動(dòng)鈣鈦礦 LED 的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
馮敏強(qiáng)教授課題組致力于以表界面調(diào)控和器件物理角度出發(fā)，制備及優(yōu)化高性能有機(jī)、無機(jī)光電子器件。其研究課題為有機(jī)、無機(jī)半導(dǎo)體發(fā)光與光伏器件的基礎(chǔ)及應(yīng)用。其中，關(guān)注焦點(diǎn)為有機(jī)/無機(jī)發(fā)光器件的產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，硅基微顯示器，光提取技術(shù)，鈣鈦礦 LED/太陽能電池等。
未來，該課題組將持續(xù)關(guān)注雜化疊層器件的壽命、顯色指數(shù)和色域等問題，為其在健康照明、微顯示器等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。該團(tuán)隊(duì)表示，期待將鈣鈦礦 LED 與商業(yè) OLED 技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出穩(wěn)定、高效、高色純度的疊層雜化 LED，加速鈣鈦礦 LED 的實(shí)際應(yīng)用。
