中国科大成功制备出高性能纯红光钙钛矿LED

近日，中国科学技术大学姚宏斌、樊逢佳、林岳、胡伟团队通过给发光二极管（LED）“拍片子”，找到了纯红光钙钛矿LED性能瓶颈的原因，并成功制备出高性能纯红光钙钛矿LED。相关研究成果于北京时间5月7日在线发表在国际学术期刊《自然》。

研究团队主要解决了纯红光钙钛矿LED亮度提高时效率骤降的问题。他们自主研发出给LED“拍片子”的“黑科技”——电激发瞬态吸收光谱技术（EETA），通过探测LED内部的电子（负电）和空穴（正电），发现空穴泄漏到电子传输层是纯红光钙钛矿LED性能瓶颈的原因。

研究团队提出一种新的材料结构设计——三维钙钛矿异质结，有效抑制了空穴泄漏。研究人员在钙钛矿晶格内部插入有机分子，改变发光层晶体结构，构建了阻拦空穴离开发光层的“水坝”——宽带隙能垒，在实现载流子限域的同时，保持高迁移率。

研究团队基于三维钙钛矿异质结开发的纯红光钙钛矿LED具有国际领先水平的高性能：峰值外量子效率（EQE）达到24.2%，与顶级OLED（有机发光二极管）水平相当；最大亮度为24600坎德拉/平方米，相比之前报道的纯红光三维钙钛矿LED提升了3倍；并且器件展现出非常低的效率滚降——亮度为22670坎德拉/平方米时，器件依然具有超过10%的EQE。