5月8日消息，據(jù)媒體報道，中國科學技術大學姚宏斌、樊逢佳、林岳、胡偉教授團隊近日取得重要科研突破，成功揭示了純紅光鈣鈦礦LED的性能瓶頸機制，并開發(fā)出具有國際領先水平的高性能純紅光鈣鈦礦LED器件。

金屬鹵化物鈣鈦礦作為新一代明星半導體材料，因其優(yōu)異的載流子遷移率、高色彩純度和寬廣色域等特性，在LED發(fā)光層材料領域展現(xiàn)出巨大潛力。其中，純紅光鈣鈦礦LED作為顯示三基色之一，被認為是未來高清顯示領域的關鍵技術，但長期以來存在亮度與效率難以兼顧的技術難題。

研究團隊通過自主研發(fā)的電激發(fā)瞬態(tài)吸收光譜技術(EETA)，首次實現(xiàn)了對LED內部電子和空穴運動狀態(tài)的實時觀測。這項被稱為"給LED拍片子"的創(chuàng)新技術揭示出：空穴泄漏到電子傳輸層是制約純紅光鈣鈦礦LED性能的關鍵因素。

針對這一發(fā)現(xiàn)，姚宏斌團隊創(chuàng)新性地提出了"三維鈣鈦礦異質結"材料結構設計。通過在鈣鈦礦晶格中插入有機分子，團隊成功改變了發(fā)光層的晶體結構，構建起能夠有效阻擋空穴泄漏的"寬帶隙能壘"。這一設計既實現(xiàn)了載流子的有效限域，又保持了材料的高遷移率特性。研究過程中，胡偉教授團隊負責理論結構分析，林岳教授團隊則通過球差電鏡對材料進行了充分驗證。

基于這一創(chuàng)新設計，團隊成功制備出性能卓越的純紅光鈣鈦礦LED器件。測試數(shù)據(jù)顯示：器件峰值外量子效率(EQE)達到24.2%，與頂級OLED水平相當;最大亮度為24600 cd/m2，是此前報道的純紅光三維鈣鈦礦LED的三倍;在22670 cd/m2的高亮度下，器件仍能保持超過10%的EQE，展現(xiàn)出優(yōu)異的效率穩(wěn)定性。

這項研究成果不僅解決了純紅光鈣鈦礦LED領域的關鍵科學問題，更展現(xiàn)了三維鈣鈦礦異質結材料在開發(fā)高效、高亮度且穩(wěn)定鈣鈦礦LED方面的巨大應用潛力，為新一代顯示技術的發(fā)展開辟了新路徑。