白光鈣鈦礦發(fā)光二極管制備成功

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院肖正國教授課題組與化學(xué)與材料學(xué)院陳濤教授課題組合作，利用表面能很低的聚二甲基硅氧烷（PDMS）襯底，實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦薄膜的巨量轉(zhuǎn)移，并基于此成功制備出白光鈣鈦礦發(fā)光二極管。相關(guān)成果日前發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。

金屬鹵化物鈣鈦礦是新一代的明星半導(dǎo)體材料，它具有優(yōu)異的光電特性，在太陽能電池、發(fā)光二極管、X射線探測器等領(lǐng)域都具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但是在之前的研究中，鈣鈦礦薄膜只能夠沉積在剛性平面襯底上，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足實(shí)際應(yīng)用中的很多需求。

為此，肖正國教授課題組使用表面能很低的PDMS襯底進(jìn)行鈣鈦礦薄膜和微納結(jié)構(gòu)的巨量轉(zhuǎn)移。在不改變鈣鈦礦薄膜的表面形貌、成分和光電性能的前提下，成功將鈣鈦礦薄膜轉(zhuǎn)移到柔性襯底上。他們在器件制備過程中，使用一層超薄的支化聚乙烯亞胺作為鈣鈦礦與傳輸層之間的化學(xué)結(jié)合層，從而大大增強(qiáng)轉(zhuǎn)移器件界面處的電接觸。膜轉(zhuǎn)移方法制備的鈣鈦礦發(fā)光二極管具有與優(yōu)化的旋涂器件相同的外量子效率。另外，使用該方法還能夠制備高分辨率、大面積鈣鈦礦微納結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，通過將紅光鈣鈦礦條紋與天藍(lán)光鈣鈦礦條紋交替排列，成功制備出了白光鈣鈦礦發(fā)光二極管。

這一成果提供了一種在多種襯底上制備鈣鈦礦薄膜或微納結(jié)構(gòu)的可行方法，用于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示、白光鈣鈦礦發(fā)光二極管和激光器等實(shí)際應(yīng)用。