据英国剑桥大学官网近日报道,该校科学家将钙钛矿层整合进发光二极管(LED)内,得到的产品内部发光效率接近创纪录的100%,可与最好的有机LED(OLED)相媲美,未来有望应用于显示、照明、通信及下一代太阳能电池领域。
为了制造新型LED,研究人员用高温条件下镉、硒、锌、硫混合合成的量子点溶液,填充了聚合物透镜与LED芯片之间的空间。研究人员采用一种硅树脂制造透镜,因为弹性使之可以将溶液注入到透镜中,而不会产生任何泄露,而且材料的透明度保证了必要的光线可以通过。
近年来在光通信、光互连巨大需求的推动下,硅基光电子集成技术蓬勃发展。但由于硅是间接带隙半导体,发光效率不高,硅基光源这一核心器件成为制约其发展的瓶颈,特别是符合超高速光通信和波分复用要求的单色性好、波长精确可控的硅基激光器一直没有实现。
由于具有核壳结构的上转换纳米粒子(UCNPs)可以显著增强光致发光效率,所以其在光学成像引导生物成像、治疗学、防伪和太阳能电池方面有很好的应用前景。一般都是外壳涂层消除了淬灭点,并从周围的去活化剂(配体、溶剂)中分离出核,从而有效抑制表面相关的去活化。研究证明,掺杂离子的表面捕获可以抑制激发能量的淬灭,可以通过核壳结构来抑制。
LED是光电器件,其工作过程中只有10%至40%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能。对于照明用LED灯具,在特定面积下所需的流明量可能超过上千流明或上万流明,LED工作过程产生热量集中在尺寸很小的芯片内,芯片温度升高,引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和萤光粉激射效率下降;当温度超过一定值时,器件失效率呈指数规律增加。