林雪平大学一个实验室已经生产出高效的钙钛矿近红外(NIR)发光二极管。外部量子效率是21.6%，这是一个记录。研究结果发表在《自然光子学》上。这项工作由刘科学家冯高领导，他与中国、意大利、新加坡和瑞士的同事密切合作。
钙钛矿是由其晶体结构决定的一组材料，在过去10年中一直是人们研究的热点，最初用于太阳能电池，但新研究也用于发光二极管，具有良好的发光性能，易于制造。
博科园-科学科普：迄今为止，基于钙钛矿发光二极管的外部量子效率(以光形式发射的载流子比例)一直受到制造过程中材料中出现的缺陷限制，这些缺陷对载流子起着陷阱的作用，从而造成能量损失。处理缺陷的一种方法是添加被称为“钝化分子”的材料，这种材料与引起缺陷的原子相结合。研究人员此前发现了一种末端带有氨基的分子，这种分子在性质上有一定的改善。
- 钙钛矿发光二极管外部量子效率达到创纪录的21.6%。图片：Thor Balkhed
然而，当他们选择一种同样含有氧原子的分子时，这种效果显著增强。林雪平大学生物分子和有机电子学高级讲师冯高(音译)说：我们现在知道，是钝化分子和钙钛矿材料之间的氢键造成了问题。他们发现的分子末端有两个氨基，氧原子在它们之间的适当距离。氧原子降低了氨基的氢键能力，从而增加了它们与缺陷相互作用的可能性。钙钛矿中电荷载流子陷阱的数量显著减少，使电荷载流子能够有效地重新组合和发光。
- 徐卫东，林雪平大学实验室研究员。图片：Thor Balkhed
这种特殊钙钛矿材料在近红外区域提供高效的发光二极管。近红外发光二极管在医疗和电信应用中特别有用。相信新发现也可以应用于其他颜色的钙钛矿发光二极管。外部量子效率达到创纪录的21.6%。生物分子和有机电子学部门博士后徐维东说：我们已经开发出钙钛矿材料中最好的发光二极管，还可以与基于有机材料的发光二极管竞争。
博科园-科学科普｜研究/来自: 林雪平大学
参考期刊文献:《Nature Photonics》
DOI: 10.1038/s41566-019-0390-x
