LED燈珠工藝_led燈珠的生產工藝
最近,國際研究小組提出了一種解決方案,該方案揭示了準二維鈣鈦礦發光效率低的機制,并基于該材料開發高效綠光led燈珠。有機無機雜交鈣鈦礦成本低,易于加工,光電特性優良,因此在光電子研究領域受到廣泛關注,基于這種材料的led燈珠也很有可能成為下一代照明和顯示元件。
這里,三維鈣鈦礦是有機和無單元在三維空間交替地結合,二維鈣鈦礦是交替形成兩個成分的薄片層結構,準二維鈣鈦礦是兩種鈣鈦礦的混合結構,即,用大的殼層包圍不同尺寸的三維鈣鈦礦。由于準二維鈣鈦礦存在天然形成的量子阱結構,所以與傳統的三維鈣鈦礦相比,激子結合能大,有利于發光。
一些準二維鈣鈦礦led燈珠達到了高電光轉換效率,但是在使用不同的有機成分的情況下,一些綠色元件效率低的原因仍然不清楚。在這項研究中,研究人員通過國際合作獲得的許多相關實驗數據回答了這個問題。
第一本論文作者、共同通信負責人秦川江表示“現在,許多研究人員認為這樣的鈣鈦礦顯示了更多傳統的無機半導體的特性,但是因為準二維鈣鈦礦證明了許多有機半導體的特性,所以有必要考慮具有不同能量的激子行為”。
與典型的無機半導體不同,有機半導體首先在電致發光期間形成激子狀態,然后放松發光。電子的自旋特性形成了單線態和三線態兩種不同性質的激子。控制單線狀態和三線態激子是有效的有機led燈珠的設計和開發的基礎,但是在鈣鈦礦led燈珠的研究中沒有被考慮。在這項研究中,比較了兩種具有相似結晶特性的晶體,發現含有不同成分鈣鈦礦的發光材料中的一種鈣鈦礦材料中的三線態激子消失。
通過分析,在這樣的鈣鈦礦中使用具有低三線態水平的有機成分,其發光性能差的原因應該轉移到三線態激子能量低的有機部分,導致非輻射能量損失。
另一方面,如果使用具有高三線態電平的有機成分,則三線態激子保持在鈣鈦礦發光主體上,從而獲得高發光效率。此外,在特定的準二維鈣鈦礦中,還可以將暗狀態三線態激子上轉換成輻射發光的單線性狀態激子,并且可以在準二維鈣鈦礦器件中使用所有的激子。
紫外燈照射下強烈發光鈣鈦礦薄膜;在施加偏壓試驗中發光鈣鈦礦設備基于以上發現,研究小組通過選擇適當的有機成分,制作了能夠有效捕獲三線態激子的準二維鈣鈦礦led燈珠,獲得了12.4%的電光轉換效率。“不僅說明以前觀測到的實驗現象,還有led燈珠、激光、太陽能電池等高效鈣鈦礦也引導了光電元件的開發的新發現”。在這項研究中領先安達千波矢。
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