白光鈣鈦礦發光二極體製備成功

記者25日從中國科學技術大學獲悉，該校物理學院肖正國教授課題組與化學與材料學院陳濤教授課題組合作，利用表面能很低的聚二甲基硅氧烷（PDMS）襯底，實現了鈣鈦礦薄膜的巨量轉移，並基於此成功製備出白光鈣鈦礦發光二極體。相關成果日前發表在《先進材料》雜誌上。

金屬鹵化物鈣鈦礦是新一代的明星半導體材料，它具有優異的光電特性，在太陽能電池、發光二極體、X射線探測器等領域都具有非常廣闊的應用前景。但是在之前的研究中，鈣鈦礦薄膜只能夠沉積在剛性平面襯底上，這遠遠無法滿足實際應用中的很多需求。

為此，肖正國教授課題組使用表面能很低的PDMS襯底進行鈣鈦礦薄膜和微納結構的巨量轉移。在不改變鈣鈦礦薄膜的表面形貌、成分和光電性能的前提下，成功將鈣鈦礦薄膜轉移到柔性襯底上。他們在器件製備過程中，使用一層超薄的支化聚乙烯亞胺作為鈣鈦礦與傳輸層之間的化學結合層，從而大大增強轉移器件界面處的電接觸。膜轉移方法製備的鈣鈦礦發光二極體具有與優化的旋涂器件相同的外量子效率。另外，使用該方法還能夠製備高解析度、大面積鈣鈦礦微納結構。在此基礎上，通過將紅光鈣鈦礦條紋與天藍光鈣鈦礦條紋交替排列，成功製備出了白光鈣鈦礦發光二極體。

這一成果提供了一種在多種襯底上製備鈣鈦礦薄膜或微納結構的可行方法，用於實現全彩色顯示、白光鈣鈦礦發光二極體和鐳射器等實際應用。