中國科學院研發(fā)出全球領先的鈣鈦礦發(fā)光二極管
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】中國科學院寧波材料技術與工程研究所研發(fā)出了具有全球領先性能的鈣鈦礦發(fā)光二極管。相關論文2月5日在線發(fā)表于《自然·光子學》。研究人員認為，這項研究結果為鈣鈦礦材料在發(fā)光顯示領域的應用鋪平了道路，將極大加快鈣鈦礦發(fā)光顯示器件走入千家萬戶的進程。
鈣鈦礦材料被認為是目前最具前途的半導體光電材料之一，制備成本低，光電性能優(yōu)異，通電時可以發(fā)光，光照時可以發(fā)電。與目前顯示分辨率可達到4K或“視網(wǎng)膜”分辨率的OLED(有機發(fā)光二極管)技術相比，鈣鈦礦發(fā)光二極管的色彩純度更高，可提升至少1倍。
這一發(fā)現(xiàn)具有顯著的經(jīng)濟效益，發(fā)光顯示產(chǎn)業(yè)每年擁有萬億元級別的市場。其應用方式主要是把鈣鈦礦材料做成電子元器件，比如鈣鈦礦發(fā)光二極管；然后集成成照明顯示組件，比如燈具、顯示屏，甚至是激光器等組件。以前的液晶顯示的材料本身不發(fā)光，靠背光透過來呈現(xiàn)顏色和對比，而OLED和鈣鈦礦LED都是材料本身發(fā)光，不需要背光，所以能實現(xiàn)高清顯示。
發(fā)光二極管的色彩純度是指其發(fā)光的波長分布，比如純紅光對應的波長是630nm(納米)，但由于半導體本身電子結構的限制，會產(chǎn)生一定范圍的光，這個范圍越小，色彩越純。鈣鈦礦能實現(xiàn)620nm到640nm的光，半高寬只有20nm，看起來顏色更純。
以往人們雖然認識到了鈣鈦礦發(fā)光二極管的發(fā)光特性，但其運行穩(wěn)定性很低，且對根本原因認識不足，阻礙了其性能提升和商業(yè)化應用進程。鈣鈦礦發(fā)光二極管運行壽命此前都在20小時以下，僅在2022年和2023年有研究分別到達了約3000和20000多小時，相關論文都發(fā)表在《自然》上。而其他發(fā)光二極管，比如家用照明的無機的二極管，壽命長達幾十年；有機發(fā)光二極管的壽命，比如常用于手機顯示屏的，可以做到10年以上。
中國科學院寧波材料所先進納米光電材料與器件團隊向超宇研究員和錢磊研究員帶領的研究團隊創(chuàng)造性地開發(fā)出了“溶劑篩”方法，解決了鈣鈦礦材料的本征穩(wěn)定性問題。研究團隊對具有代表性的準二維鈣鈦礦材料內部的精細納米結構進行了深入分析，找出內部較薄的納米片(只有一或二層鉛離子)是誘發(fā)鈣鈦礦不穩(wěn)定的關鍵來源。這些較薄的納米片是由快速不可控的結晶過程形成的，本身結晶質量差，缺陷較多，容易發(fā)生分解，并且它們的分解會進一步誘發(fā)鈣鈦礦薄膜整體的分解，極大地降低了鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性。
研究團隊利用較薄納米片比起其他組分更容易溶于極性溶劑的特性，通過精準調控其中極性溶劑所占的比例來調整篩分的強度大小，就可以實現(xiàn)剛好只溶解掉具有一或二層鉛離子的薄納米片，而不傷害鈣鈦礦材料中的其他結構的效果，拓展了人們對鈣鈦礦精細納米結構進行操控的工具箱，為開發(fā)具有獨特納米結構和性能的鈣鈦礦材料奠定了基礎。
關注本網(wǎng)官方微信 隨時閱讀專業(yè)資訊
- 今年前三季度小微企業(yè)享受稅費減免9461億元 2024-11-25 15:19:43
- 據(jù)國家稅務總局，今年1至9月，小微企業(yè)享受稅費減免9461億元，同比增長6.7%。最新稅收數(shù)據(jù)表明，在一系列政策支持下，全國小微企業(yè)稅負明顯減輕，經(jīng)營持續(xù)向好，活力有效釋放，發(fā)展信心不斷增強。
- 關注！2023年度浙江省科學技術獎公布，聚光科技等多家企業(yè)獲獎 2024-11-25 13:54:03
- 11月22日，加快建設創(chuàng)新浙江因地制宜發(fā)展新質生產(chǎn)力動員部署會暨全省科學技術獎勵大會在杭州舉行。大會上公布了2023年度浙江省科學技術獎310項。其中，聚光科技等企業(yè)參與的項目也榮獲此次科學技術獎。
- 北京市及京津冀檢驗檢測機構能力驗證大考：487家合格，8家亮紅燈 2024-11-25 09:25:37
- 近日，北京市市場監(jiān)督管理局累計考核了北京市市場監(jiān)督管理局發(fā)證的檢驗檢測機構495家次，經(jīng)過初測和補測，最終合格487家次，不合格8家次。
- labtech China Congress 同期會議全公布 2024-11-23 15:17:06
- 上海實驗室規(guī)劃建設與管理大會在11月18-20日上海新國際博覽中心，延續(xù)開展2024上海實驗室規(guī)劃建設與管理大會暨智慧實驗室大會。
- 【遇見未來實驗室】analytica China 2024 & labtech China 2024 2024-11-23 16:31:29
- 2024慕尼黑上海分析生化展和2024上海實驗室規(guī)劃建設與管理大會于2024年11月20日在上海新國際博覽中心圓滿落下帷幕。
版權與免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- 本網(wǎng)轉載并注明自其它來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
