新華社合肥6月12日電（記者 戴威）近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)肖正國教授研究團(tuán)隊(duì)在提高鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）壽命方面取得了重要進(jìn)展,。他們提出了一種被稱作“弱空間限域”的新方法,，制備出了晶體顆粒更大,、更耐高溫的全無機(jī)鈣鈦礦薄膜,，成功將LED亮度提高到116萬尼特以上，使用壽命超過18萬小時(shí),。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》期刊上,。
       鈣鈦礦是一種性能優(yōu)越的新型材料，具有高發(fā)光效率,、成本低廉和制作靈活的優(yōu)點(diǎn),，在太陽能電池、LED和探測器中應(yīng)用前景廣泛,。然而,，由于傳統(tǒng)的鈣鈦礦材料中，電子和空穴（負(fù)責(zé)發(fā)光的電荷）難以有效碰撞發(fā)光,，因此科研人員之前多采用“強(qiáng)空間限域”的方法——例如制作非常小的納米顆�,；驑O薄的材料層，來提高發(fā)光效率,。但這種方法的缺點(diǎn)是LED很難達(dá)到高亮度,，而且使用壽命短，通常只能持續(xù)工作數(shù)小時(shí),，現(xiàn)實(shí)生活中難以落地應(yīng)用,。
       為解決這一難題，研究團(tuán)隊(duì)提出一種完全不同的策略——“弱空間限域”,。他們在鈣鈦礦材料里添加了特定的化合物,，即次磷酸和氯化銨，通過高溫退火工藝,，制備出晶體顆粒更大,、缺陷更少的新型鈣鈦礦薄膜。這種新材料內(nèi)部更加有序,，避免了傳統(tǒng)方法制備出的小晶體所帶來的缺陷問題,，極大地提升了LED的穩(wěn)定性和亮度。
       研究表明,，在效率方面,，這種新型鈣鈦礦LED的發(fā)光效率超過22%，與商業(yè)化顯示產(chǎn)品的發(fā)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(dá)到了116萬尼特。人們?nèi)粘Ｊ褂玫娘@示屏幕最高亮度通常在數(shù)千尼特以內(nèi),，所以按照正常亮度100尼特計(jì)算,，新型鈣鈦礦LED理論上能使用超過18萬小時(shí)，已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化LED產(chǎn)品的廣泛標(biāo)準(zhǔn),。
       研究人員介紹,，這項(xiàng)突破性技術(shù)不僅成功克服了以往鈣鈦礦LED在效率和穩(wěn)定性上難以兼得的技術(shù)瓶頸,，更有望在未來廣泛應(yīng)用于高端顯示屏、超高亮度照明等領(lǐng)域,。