武汉光电国家研究中心唐江罗家俊团队论述基于气相沉积的钙钛矿发光二极管的潜在应用机会
发布时间:2024.02.23

来源:武汉光电国家研究中心 编辑:汪泉 浏览次数:

新闻网讯 2月13日,Nature Reviews Materials刊发我校武汉光电国家研究中心唐江、罗家俊团队与马来西亚理工大学Rashid bin Mohd Yusoff团队合作的题为Vapour-deposited perovskite light-emitting diodes的综述论文。论文第一作者为罗家俊教授,通讯作者为罗家俊、唐江教授和马来西亚理工大学Rashid bin Mohd Yusoff教授。论文第一单位为华中科技大学。


有源驱动的发光二极管是先进显示技术的重要元器件,在商业电子、医疗影像、教育科研等人机交互领域应用广泛,具有千亿级的市场规模。现在商用OLED显示技术的色纯度较低,同时核心专利技术被欧美、日韩国家卡脖子;另外传统Ⅲ-Ⅴ族半导体制备的Micro-LED显示技术依赖于高温工艺及外延衬底,无法直接与硅基电路集成,存在良率低、成本高等核心难题。在下一代显示器件中,钙钛矿发光二极管Perovskite light-emitting diodes (PeLEDs)是极有前景的技术,已经引起了全世界的关注。但是目前高效PeLEDs主要依赖于溶液法制备,难以实现大面积像素化,不易进一步与薄膜场效应晶体管(TFT)驱动电路结合以实现显示面板的产业化应用。团队借鉴OLED显示产业中的成熟技术与经验,前期已初步实现有源驱动的钙钛矿单色显示面板,充分证明了热蒸发PeLED技术是一条满足钙钛矿显示面板批量化、大面积、像素化生产的可行路径,并兼容现有的OLED产线和设备,有望推进钙钛矿在显示领域的产业化进程。


图1. 基于气相沉积钙钛矿发光二极管的发展历程


图2. 钙钛矿气相沉积原理分析


图3. 基于气相沉积钙钛矿薄膜优化,辐射复合速率提升


综述论文深入探讨了基于气相沉积钙钛矿发光二极管的发展历程,通过和溶液法PeLEDs的对比分析,揭示了其性能限制的关键因素。同时,提供了改善器件性能的优化途径,包括薄膜质量提升以及器件结构设计,总结了钙钛矿发光二极管的潜在应用机会。


图4. 基于气相沉积钙钛矿薄膜优化,非辐射复合速率抑制


图5. 器件结构优化设计


图6. 钙钛矿发光二极管潜在应用机会


研究得到国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、湖北省自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目的支持。


论文链接:https://www.nature.com/articles/s41578-024-00651-8

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