近日，物理學(xué)院在環(huán)境友好型黃光LED研究領(lǐng)域取得積極進(jìn)展，研究成果以題為“Stable Yellow Light-Emitting Devices Based on Ternary Copper Halides with Broadband Emissive Self-Trapped Excitons”的論文發(fā)表于國際權(quán)威期刊《ACS Nano》（影響因子：13.903）上，并被選為雜志封面。鄭州大學(xué)為第一完成單位，2019級(jí)博士研究生馬壯壯為第一作者，史志鋒副教授、單崇新教授以及吉林大學(xué)張立軍教授為通訊作者。

目前，用于電驅(qū)動(dòng)黃光LED的半導(dǎo)體材料以AlGaInP和InGaN兩種材料體系為主，但兩種材料在可見光覆蓋度上均存在一定的瓶頸，即“黃光鴻溝”。為了解決這個(gè)問題，研究團(tuán)隊(duì)從材料生長(zhǎng)出發(fā)，在理論的指導(dǎo)下，采用低溫反溶劑方法成功制備出具有寬帶發(fā)射特征的黃光CsCu2I3薄膜。通過變溫?zé)晒夤庾V、瞬態(tài)吸收光譜和第一性原理計(jì)算對(duì)材料的發(fā)光物理進(jìn)行系統(tǒng)分析，最終將其歸結(jié)為與自限域態(tài)激子相關(guān)的輻射復(fù)合。同時(shí)，將CsCu2I3薄膜作為發(fā)光層，首次制備出了低成本、環(huán)境友好型的CsCu2I3黃光LED，器件的發(fā)光波長(zhǎng)位于550 nm，外量子效率為0.17％。由于CsCu2I3薄膜材料具有優(yōu)異的抗熱、光和濕度穩(wěn)定性，所制備的器件可以在大氣環(huán)境下連續(xù)工作，在高溫60℃條件下，器件的工作壽命可達(dá)2.2小時(shí)。該器件良好的工作穩(wěn)定性也可以通過第一性原理計(jì)算材料本征缺陷的形成能和擴(kuò)散勢(shì)壘等得到驗(yàn)證。上述研究成果為新型、廉價(jià)、高效、穩(wěn)定的黃光LED設(shè)計(jì)與制備提供了新的思路。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金、中原千人計(jì)劃-中原青年拔尖人才、河南省高校科技創(chuàng)新人才支持計(jì)劃以及鄭州大學(xué)物理學(xué)科推進(jìn)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10148鄭州大學(xué)版權(quán)所有，禁止非法轉(zhuǎn)載！2020-08-06 11:11:12