近日，物理學院在環(huán)境友好型黃光LED研究領(lǐng)域取得積極進展，研究成果以題為“Stable Yellow Light-Emitting Devices Based on Ternary Copper Halides with Broadband Emissive Self-Trapped Excitons”的論文發(fā)表于國際權(quán)威期刊《ACS Nano》（影響因子：13.903）上，并被選為雜志封面。鄭州大學為第一完成單位，2019級博士研究生馬壯壯為第一作者，史志鋒副教授、單崇新教授以及吉林大學張立軍教授為通訊作者。

目前，用于電驅(qū)動黃光LED的半導體材料以AlGaInP和InGaN兩種材料體系為主，但兩種材料在可見光覆蓋度上均存在一定的瓶頸，即“黃光鴻溝”。為了解決這個問題，研究團隊從材料生長出發(fā)，在理論的指導下，采用低溫反溶劑方法成功制備出具有寬帶發(fā)射特征的黃光CsCu2I3薄膜。通過變溫熒光光譜、瞬態(tài)吸收光譜和第一性原理計算對材料的發(fā)光物理進行系統(tǒng)分析，最終將其歸結(jié)為與自限域態(tài)激子相關(guān)的輻射復合。同時，將CsCu2I3薄膜作為發(fā)光層，首次制備出了低成本、環(huán)境友好型的CsCu2I3黃光LED，器件的發(fā)光波長位于550 nm，外量子效率為0.17％。由于CsCu2I3薄膜材料具有優(yōu)異的抗熱、光和濕度穩(wěn)定性，所制備的器件可以在大氣環(huán)境下連續(xù)工作，在高溫60℃條件下，器件的工作壽命可達2.2小時。該器件良好的工作穩(wěn)定性也可以通過第一性原理計算材料本征缺陷的形成能和擴散勢壘等得到驗證。上述研究成果為新型、廉價、高效、穩(wěn)定的黃光LED設(shè)計與制備提供了新的思路。

該工作得到了國家自然科學基金、中原千人計劃-中原青年拔尖人才、河南省高?？萍紕?chuàng)新人才支持計劃以及鄭州大學物理學科推進計劃等項目的支持。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10148鄭州大學版權(quán)所有，禁止非法轉(zhuǎn)載！2020-08-06 11:11:12