与顶级OLED相当！中国科大成功制备高性能纯红光钙钛矿LED

5月8日消息，据媒体报道，中国科学技术大学姚宏斌、樊逢佳、林岳、胡伟教授团队近日取得重要科研突破，成功揭示了纯红光钙钛矿LED的性能瓶颈机制，并开发出具有国际领先水平的高性能纯红光钙钛矿LED器件。

金属卤化物钙钛矿作为新一代明星半导体材料，因其优异的载流子迁移率、高色彩纯度和宽广色域等特性，在LED发光层材料领域展现出巨大潜力。其中，纯红光钙钛矿LED作为显示三基色之一，被认为是未来高清显示领域的关键技术，但长期以来存在亮度与效率难以兼顾的技术难题。

研究团队通过自主研发的电激发瞬态吸收光谱技术(EETA)，首次实现了对LED内部电子和空穴运动状态的实时观测。这项被称为"给LED拍片子"的创新技术揭示出：空穴泄漏到电子传输层是制约纯红光钙钛矿LED性能的关键因素。

针对这一发现，姚宏斌团队创新性地提出了"三维钙钛矿异质结"材料结构设计。通过在钙钛矿晶格中插入有机分子，团队成功改变了发光层的晶体结构，构建起能够有效阻挡空穴泄漏的"宽带隙能垒"。这一设计既实现了载流子的有效限域，又保持了材料的高迁移率特性。研究过程中，胡伟教授团队负责理论结构分析，林岳教授团队则通过球差电镜对材料进行了充分验证。

基于这一创新设计，团队成功制备出性能卓越的纯红光钙钛矿LED器件。测试数据显示：器件峰值外量子效率(EQE)达到24.2%，与顶级OLED水平相当;最大亮度为24600 cd/m²，是此前报道的纯红光三维钙钛矿LED的三倍;在22670 cd/m²的高亮度下，器件仍能保持超过10%的EQE，展现出优异的效率稳定性。

这项研究成果不仅解决了纯红光钙钛矿LED领域的关键科学问题，更展现了三维钙钛矿异质结材料在开发高效、高亮度且稳定钙钛矿LED方面的巨大应用潜力，为新一代显示技术的发展开辟了新路径。