近日，我國科研團隊再次展現了他們強大的創新實力。由西北工業大學黃維院士和常州大學王建浦教授帶領的IAM團隊在鈣鈦礦發光二極管(LED)領域再次取得重大突破。他們利用加快輻射復合速率，顯著提高熒光量子效率，使鈣鈦礦LED外量子效率突破30%大關。相關成果發布在國際頂尖學術期刊Nature（《自然》）上。

鈣鈦礦LED即鈣鈦礦半導體材料的LED，它是一類新興的薄膜LED，具有加工工藝簡便，高亮度高效率等特性，近年來在光電器件研究領域備受矚目，成為全球新型發光與顯示技術競爭的焦點。

鈣鈦礦發光材料有三維、低維之分，其中三維鈣鈦礦最有潛力實現高亮度下的高效率發光，對未來發光顯示技術實現產業化意義重大。然而，三維鈣鈦礦LED外量子效率普遍停留在20%左右，整體性能提升遭遇瓶頸。

為解決三維鈣鈦礦材料熒光量子效率提升這一世界性難題，該科研團隊創造性地提出了一種通過調控晶體生長的方法，以生產輻射復合速率更快的鈣鈦礦晶體，從而顯著提高了熒光量子效率的新工藝。

“團隊運用這一創新性方法成功地保持了三維鈣鈦礦的亞微米結構，使得器件的光提取效率不受影響，達到了雙管齊下的效果。由此實現了96%的熒光量子效率和32%的光提取效率，并進一步制備出外量子效率超過30%的高效鈣鈦礦LED。”王建浦教授介紹說。

談及鈣鈦礦LED的發展，黃維院士表示，“這一重大突破進一步彰顯了基于鈣鈦礦半導體材料的薄膜LED技術的巨大潛力，必將推動基于鈣鈦礦LED的顯示技術的產業化步伐。同時，預示著其在高效綠色照明領域的廣泛應用前景。”

我國科研團隊在鈣鈦礦二極管研究方面取得巨大突破，不僅為我國半導體材料領域贏得了國際聲譽，同時也為LCD顯示技術的革新提供新思路。相信在不久的將來，鈣鈦礦二極管與LCD顯示技術相結合，開發出更加高效、節能、環保的新型顯示產品；推動LCD顯示技術的升級換代，給消費者帶來更加優質的視覺體驗。

參考資料:

1.西北工業大學，重大突破！西安發布 2024-05-31

2.我國科研團隊鈣鈦礦發光二極管研究取得重大突破 新華社 2024-05-30