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        中間層有助于鈣鈦礦結(jié)晶 用于高性能發(fā)光二極管
        
			
        
				2019-07-17 14:06:13
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        LiU的科學(xué)家與來(lái)自中國(guó)的同事合作，展示了如何獲得高效的鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)。在Nature Communications上發(fā)表的一篇文章中，他們提供了制造高質(zhì)量鈣鈦礦發(fā)光體的指南，從而提供了高效鈣鈦礦LED。
        

        中間層有助于鈣鈦礦結(jié)晶 用于高性能發(fā)光二極管
        

        通過(guò)其晶體結(jié)構(gòu)限定的鹵化鈣鈦礦可以通過(guò)從包含金屬鹵化物和有機(jī)鹵化物的前體溶液的低成本溶液加工容易地制備。得到的鈣鈦礦具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能，使其成為各種光電器件的有希望的候選者，例如太陽(yáng)能電池，LED和光電探測(cè)器。
        

        由于溶液處理的鈣鈦礦含有大量缺陷，主要是鹵化物空位，因此高性能光電器件需要有效控制鈣鈦礦結(jié)晶度。LiU的研究小組在高級(jí)講師馮高的領(lǐng)導(dǎo)下，與南京理工大學(xué)和中國(guó)蘇州大學(xué)的科學(xué)家合作，研究了前體成分和界面如何影響鈣鈦礦的結(jié)晶過(guò)程。
        

        “我們和其他幾個(gè)團(tuán)體發(fā)現(xiàn)，在前體中簡(jiǎn)單地引入額外量的有機(jī)鹵化物可以幫助鈍化缺陷并獲得高發(fā)射性的鈣鈦礦薄膜”，Zhongcheng Yuan博士說(shuō)。LiU的物理，化學(xué)和生物系(IFM)的學(xué)生，他是該文章的第一作者。然而，過(guò)量的有機(jī)鹵化物阻礙了鈣鈦礦結(jié)晶，導(dǎo)致低導(dǎo)電性鈣鈦礦發(fā)光層和性能差的LED。
        

        科學(xué)家現(xiàn)在通過(guò)用金屬氧化物ZnO支持鈣鈦礦結(jié)晶來(lái)解決這個(gè)難題，這有助于去除適當(dāng)數(shù)量的額外有機(jī)陽(yáng)離子，從而可以實(shí)現(xiàn)更好的結(jié)晶。Nature Communications的文章展示了不同金屬氧化物層和鈣鈦礦層之間的化學(xué)反應(yīng)如何影響鈣鈦礦薄膜的性質(zhì)，從而影響LED的性能。
        

        “我們通過(guò)利用氧化鋅的基本性質(zhì)實(shí)現(xiàn)精確控制，氧化鋅可以選擇性地去除不需要的有機(jī)陽(yáng)離子，同時(shí)留下所需的鹵化物陰離子，”物理，化學(xué)和生物學(xué)系(IFM)研究員Sai Bai說(shuō)。在LiU。他和馮高是這篇文章的主要作者。
        

        這一新發(fā)現(xiàn)與同一組處理鈣鈦礦缺陷的先前結(jié)果相結(jié)合，使他們能夠在實(shí)驗(yàn)室中制造出有效的鈣鈦礦發(fā)光薄膜。由此產(chǎn)生的器件為近紅外LED提供了19.6%的量子效率，即提供給器件的電子的19.6%作為光(光子)發(fā)射，這是世界上鈣鈦礦 LED 的最佳性能之一。
        

        “鈣鈦礦LED是一個(gè)很有前途的領(lǐng)域。在過(guò)去的5年中已經(jīng)見(jiàn)證了快速的突破，但這個(gè)領(lǐng)域仍然是新的，在大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)之前還需要做更多的工作。需要的一個(gè)關(guān)鍵方面設(shè)備穩(wěn)定性得到改善，“馮高說(shuō)。
        
			

			
          
        
			
        
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