近日，先進(jìn)材料研究院黃維院士團(tuán)隊(duì)與瑞典林雪平大學(xué)高峰博士、北京計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心劉利民博士進(jìn)行合作，在鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）領(lǐng)域取得重大突破。
痛點(diǎn)：鉛鹵化物鈣鈦礦是近些年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一類低價(jià)且光電性能良好的半導(dǎo)體材料，并在發(fā)光二極管（LED）、光伏電池、激光、光電探測(cè)器等方面得到廣泛的研究。雖然溶液處理的鈣鈦礦材料在各個(gè)光電領(lǐng)域均已表現(xiàn)出不俗的性能，但其性能仍舊受制于缺陷介導(dǎo)的非輻射損耗。使用有機(jī)分子進(jìn)行缺陷鈍化是一類很有前景的方案，然而由于缺乏對(duì)鈍化分子構(gòu)效關(guān)系的深刻理解，這一方案的實(shí)施效果始終不盡如人意。
研究亮點(diǎn)
本論文提出鈍化分子形成氫鍵與鈍化效應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，并通過(guò)理性分子設(shè)計(jì)，削弱氫鍵的限制作用，從而顯著改善了鈍化的效果并降低了鈣鈦礦薄膜中的非輻射損耗。實(shí)現(xiàn)了外量子效率達(dá)到21.6%的高效鈣鈦礦LED器件，再次刷新世界紀(jì)錄。
(a)ODEA、TTDDA、DDDA 的分子結(jié)構(gòu)。
(b) 制備的 LED 器件最大 EQE 與 ΔEad 之關(guān)系。
(c) 參比器件 (Control) 與 ODEA 鈍化器件最大 EQE 分布。
(d – f) 最優(yōu)器件性能與穩(wěn)定性。
論文提到的測(cè)試方法中，使用了海洋光學(xué)熒光量子效率電致發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)對(duì)PeLED進(jìn)行特性表征測(cè)試：
實(shí)驗(yàn)裝置
電致發(fā)光量子效率測(cè)量系統(tǒng)
論文中使用的系統(tǒng)搭配 QE PRO系列光譜儀、FOIS積分球，校準(zhǔn)燈等部件
測(cè)量過(guò)程：
常溫條件下，在充氮?dú)獾氖痔紫鋬?nèi)測(cè)量PeLED器件的參數(shù)；將PeLED器件放置在積分球的頂部，和標(biāo)準(zhǔn)的OLED參數(shù)測(cè)量方法一致，只收集正向發(fā)出的光。
光譜測(cè)試系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)光源HL-3P-INT-CAL進(jìn)行絕對(duì)輻射標(biāo)定；在測(cè)試EQE的同時(shí)也測(cè)量其隨時(shí)間的變化。
測(cè)量方案優(yōu)勢(shì)
體積小巧，易于搬運(yùn)
原位測(cè)量，可放置在手套箱操作，降低實(shí)驗(yàn)誤差
流程化操作：設(shè)備無(wú)需頻繁校準(zhǔn)
軟件操作簡(jiǎn)便，直觀，可直接進(jìn)行絕對(duì)輻射校正