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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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      LiU的科學(xué)家與來自中國的同事合作，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
      

      通過其晶體結(jié)構(gòu)限定的鹵化鈣鈦礦可以通過從包含金屬鹵化物和有機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，例如太陽能電池，LED和光電探測器。
      

      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的研究小組在高級講師馮高的領(lǐng)導(dǎo)下，與南京理工大學(xué)和中國蘇州大學(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)晶過程。
      

      “我們和其他幾個團體發(fā)現(xiàn)，在前體中簡單地引入額外量的有機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。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，過量的有機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)在通過用金屬氧化物ZnO支持鈣鈦礦結(jié)晶來解決這個難題，這有助于去除適當(dāng)數(shù)量的額外有機陽離子，從而可以實現(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。
      

      “我們通過利用氧化鋅的基本性質(zhì)實現(xiàn)精確控制，氧化鋅可以選擇性地去除不需要的有機陽離子，同時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。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，使他們能夠在實驗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是一個很有前途的領(lǐng)域。在過去的5年中已經(jīng)見證了快速的突破，但這個領(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。需要的一個關(guān)鍵方面設(shè)備穩(wěn)定性得到改善，“馮高說。
      
			

			
        
      
			
      
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