9 月 13 日消息,,浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過分子摻雜,實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦半導(dǎo)體從 n 型到 p 型的連續(xù)轉(zhuǎn)變,,同時(shí)可以保持極高的發(fā)光性能,。
在可控?fù)诫s的基礎(chǔ)上,,團(tuán)隊(duì)研制出具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦 LED,并創(chuàng)造了溶液法 LED(包括 OLED,、量子點(diǎn) LED 和鈣鈦礦 LED)的高亮紀(jì)錄,達(dá)到了 116 萬(wàn)尼特,。
" 摻雜 " 是半導(dǎo)體領(lǐng)域的基礎(chǔ)概念。半導(dǎo)體材料之所以如此廣泛應(yīng)用于電子技術(shù),,關(guān)鍵在于它們可以通過摻雜實(shí)現(xiàn) p 型和 n 型兩種不同的導(dǎo)電特性,。對(duì)于傳統(tǒng)半導(dǎo)體而言,,通過 " 摻雜 ",,即在晶格中引入雜質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其電學(xué)性質(zhì)的有效控制,。
鈣鈦礦鹵化物是一種新型半導(dǎo)體,在太陽(yáng)能電池,、LED 和激光器等器件中表現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能,,且易于低成本制備,,在近年來(lái)得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。但由于其結(jié)構(gòu)和成分較為復(fù)雜,,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)其電學(xué)特性的精確調(diào)控是領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)。
團(tuán)隊(duì)偶然發(fā)現(xiàn),,4PACz 這種實(shí)驗(yàn)室里非常常見的材料,,由于它具有強(qiáng)烈的吸電子能力,,當(dāng)作為摻雜劑引入鈣鈦礦半導(dǎo)體時(shí),可以有效地將原本是 n 型的鈣鈦礦轉(zhuǎn)變?yōu)?p 型,。同時(shí),,在引入摻雜后,,鈣鈦礦半導(dǎo)體仍然保持著很高的熒光效率,。此外團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)了適用于鈣鈦礦的 n 型摻雜劑。
通過可控?fù)诫s技術(shù),,研究團(tuán)隊(duì)成功制備出不包含空穴傳輸層且性能優(yōu)異的鈣鈦礦 LED。與此同時(shí),,與常規(guī) LED 相比它還顯示出巨大優(yōu)勢(shì),。
引入 4PACz 摻雜制備的 p 型鈣鈦礦 LED,,不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且實(shí)現(xiàn)了 116 萬(wàn) cd / m 2(116 萬(wàn)尼特)的最高亮度,,以及 28.4% 的外量子效率和 23.1% 的能量轉(zhuǎn)換效率,。
浙江大學(xué) 2020 級(jí)博士生熊文濤介紹," 這些器件的超高亮度刷新了溶液法 LED 的記錄,,其能量轉(zhuǎn)換效率為可見光鈣鈦礦 LED 的最高水平,。"