中國科大研製出高效超穩定鈣鈦礦LED-新華網
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2025 06/12 09:00:25
來源:安徽日報

中國科大研製出高效超穩定鈣鈦礦LED

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  亮度116萬尼特以上,使用壽命超18萬小時

  記者6月11日從中國科學技術大學獲悉,該校肖正國教授研究團隊突破效率和穩定性難以兼得的技術瓶頸,研製出新型鈣鈦礦發光二極管(LED),不僅將LED亮度提高到116萬尼特以上,且使用壽命超過18萬小時。相關研究成果於當日發表在《自然》期刊上。

  鈣鈦礦是一種性能優越的新型材料,具有高發光效率、成本低廉和製作靈活的優點,在太陽能電池、LED和探測器中應用前景廣泛。然而,由於普通的鈣鈦礦材料中,電子和負責發光的電荷——空穴難以有效碰撞發光,由此製備出的LED發光效率低下,難以達到高亮度,且使用壽命短,通常只能持續工作數小時,很難應用在實際生活中的産品中。

  為了解決這一難題,肖正國團隊提出“弱空間限域”的全新策略。研究者在鈣鈦礦材料裏添加了特定的化合物,通過高溫退火工藝,製備出晶體顆粒更大、缺陷更少的新型鈣鈦礦薄膜。這種新材料內部更加有序,避免了傳統方法製備出的小晶體所帶來的缺陷問題,極大地提升了LED的穩定性和亮度。

  研究表明,在效率方面,這種新型鈣鈦礦LED的發光效率超過22%,與商業化顯示産品的發光效率持平。與目前市場上的主流商用OLED或LED屏幕相比,新型鈣鈦礦LED的極限亮度達到了116萬尼特。人們日常使用的顯示屏幕最高亮度通常在數千尼特以內,所以按照正常亮度100尼特計算,新型鈣鈦礦LED理論上能使用超過18萬小時,已經達到商業化LED産品的廣泛標準。

  研究人員介紹,這項突破性技術有望在未來廣泛應用於高端顯示屏、超高亮度照明等領域,推動LED技術進入一個嶄新的時代。(記者 陳婉婉)

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