使用壽命超18萬小時,！我國科研人員研制出超穩(wěn)定鈣鈦礦發(fā)光二極管
更新時間：2025/6/13 8:56:36 來源：新華社CNML文字
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新華社合肥6月12日電（記者戴威）近日,，中國科學技術大學肖正國教授研究團隊在提高鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）壽命方面取得了重要進展。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,。相關研究成果發(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，在太陽能電池,、LED和探測器中應用前景廣泛,。然而，由于傳統(tǒng)的鈣鈦礦材料中,，電子和空穴（負責發(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“強空間限域”的方法——例如制作非常小的納米顆粒或極薄的材料層,，來提高發(fā)光效率,。但這種方法的缺點是LED很難達到高亮度，而且使用壽命短,，通常只能持續(xù)工作數(shù)小時,，現(xiàn)實生活中難以落地應用。
為解決這一難題,，研究團隊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(shù)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(yè)化LED產品的廣泛標準,。
研究人員介紹，這項突破性技術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瓶頸,，更有望在未來廣泛應用于高端顯示屏,、超高亮度照明等領域。
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新華社合肥6月12日電（記者戴威）近日,，中國科學技術大學肖正國教授研究團隊在提高鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）壽命方面取得了重要進展。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。相關研究成果發(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,，在太陽能電池,、LED和探測器中應用前景廣泛。然而,，由于傳統(tǒng)的鈣鈦礦材料中,，電子和空穴（負責發(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。但這種方法的缺點是LED很難達到高亮度,，而且使用壽命短,，通常只能持續(xù)工作數(shù)小時，現(xiàn)實生活中難以落地應用,。
為解決這一難題,，研究團隊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(shù)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(yè)化LED產品的廣泛標準,。
研究人員介紹，這項突破性技術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瓶頸,，更有望在未來廣泛應用于高端顯示屏,、超高亮度照明等領域。
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