氟化物界面沉積鈣鈦礦制備高效發光二極管
半導體新材料的研究正在不斷推動行業內相關產品的創新和發展。劍橋大學和浙江大學的研究人員最近通過在薄的氟化鋰界面上沉積混合維鈣鈦礦制造出了高效率的led。
發光二極管(led)是一種在電流流動時發光的器件，傳統上由半導體材料制成。在過去的幾年里，科學家和電子工程師一直在探索鈣鈦礦制成的led的潛力，鈣鈦礦是光伏(PV)技術中常用的一種材料，具有許多可能的成分和許多潛在的特性，如超導和磁阻。
研究人員多年來一直在研究鈣鈦礦基發光二極管。早在2018年，他們就利用鈣鈦礦聚合物異質結構制造了近紅外LED，實現了20%以上的外量子效率和近內量子效率。
為了制造混合維鈣鈦礦LED，研究人員首先制備了鈣鈦礦前驅體溶液。然后，他們將空穴傳輸聚合物TFB旋涂在ITO涂覆的玻璃基板上。隨后，進行熱退火，并且在TFB的表面上熱蒸發氟化鋰薄層。
鈣鈦礦前驅體溶液沉積在涂有氟化鋰的TFB上，熱蒸發形成TPBi有機電子傳輸層。之后，研究人員通過蔭罩熱蒸發氟化鋰/鋁觸點，并封裝LED。
“這種新設計與我們之前設計的主要區別在于，我們現在在聚合物空穴傳輸層和鈣鈦礦層之間插入了一層薄薄的氟化鋰，氟化物層將三明治狀的多層器件結構固定在一起。重要的是，正如我們在之前的研究中發現的，高鈣鈦礦LED效率的關鍵之一是消除界面處的非輻射能量損失。氟化物界面很好地滿足了這個目的?！毖芯咳藛T說。
新的LED設計有許多優點。但值得注意的是，它通過在兩種材料之間引入極性氟化鋰界面，將鈣鈦礦與一系列通常與之不相容的聚合物空穴傳輸層結合在一起。這種界面使得聚合物表面疏水并在其上形成鈣鈦礦。
研究人員揭示的鈣鈦礦薄膜光致發光量子效率與界面化學鍵極性之間的關系具有重要意義。事實上，這實質上意味著鈣鈦礦基LED的發光效率可以通過改變其所在基底的化學性質來控制。
通過在通常不相容的聚合物上沉積鈣鈦礦，新的制造策略為鈣鈦礦基器件的發展開辟了有趣的可能性。研究人員將繼續探索他們的設計策略，同時探索未來的LED設計策略。
這種發光機制可以進一步提高發光二極管的發光效率。我們還將研究藍色鈣鈦礦型LED及其工作穩定性相關的問題。
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