发表在《自然》杂志上的两篇关于LED研究的论文报道了一种可能的新型LED家族,它基于被称为钙钛矿的半导体,已经超越了现有的性能障碍。由Cao和他的同事以及Lin和他的同事开发的钙钛矿led (pled)改进设计都成功地打破了重要的技术障碍:器件的外部量子效率(EQE),它量化了每消耗一个电子产生的光子数量,越过20%的EQE。
这两个小组已经独立生产了两种基于perosvskite的设计,显著提高了效率。这两种设计有一些相似之处。这两种设计都包含一个200纳米的钙钛矿层,由经过修饰的电极包围,以确保电子和空穴(由于原子晶格中缺乏电子而形成的准粒子)被有效地泵入钙钛矿中。就像所有的LED一样,当这些电子和空穴结合时,它们以光子的形式释放出能量,这些光子以光的形式从LED中逃逸出去。
同样,两组人都用溶液制备钙钛矿层,从溶液中半导体结晶形成led的发射元件。
第一组,曹和他的同事,已经设计了一个使用亚微米大小的钙钛矿晶体夹在金电极和透明电极之间,但与金电极之间被一层薄薄的有机材料隔开。这种设计增加了从LED逃离的光量。
第二组,林和他的同事,基于另一种钙钛矿制作了pled,其中半导体器件夹在有机化合物和铝电极之间。这种设计优化了泵入钙钛矿的电荷转化为光子的效率。
根据性质:
值得注意的是,钙钛矿led (PLED)从电子产生光的效率已经可以与性能最好的oled相媲美,并且在第一个PLED报告发表不到4年的时间里就实现了这一目标——这表明它们的性能还有很大的进一步提高空间。
在第一个LED报告发布不到4年的时间里,pled已经达到了与现有有机LED相当的效率,因此表明还有进一步改进的空间。