【48812】复旦大学微电子学院杨迎国以一起榜首作者在Nature宣布发光二极管研讨效果

  发光二极管（LED）是新式显现范畴的要害核心技能，在高端制作业中具有极端严峻位置，是新质生产力的典型代表。尤其是薄膜LED技能是一类能够把LED器材大面积制备于恣意基底（包含柔性）的技能，也是现在干流手机显现屏制作所遍及采用的先进的技能。根据钙钛矿半导体资料的LED是一类新式的薄膜LED，具有加工工艺简洁、高亮度、高功率等特性，在光电器材研讨范畴备受瞩目，成为全世界新式发光与显现技能竞赛的焦点。钙钛矿LED的功能首要受其薄膜质量的影响，因此制备优秀的钙钛矿薄膜是其器材一切制程中最要害的一步。在钙钛矿LED研讨中，传统工艺制备的钙钛矿为多晶薄膜，其极易发生多晶相共存、晶面取向成长、结晶度低、晶界多及表界面和体缺点严峻等问题，造成了严峻的非辐射复合，大大约束了高功率高稳定性的LED器材开展。鉴于此，2024年5月29日，复旦大学微电子学院杨迎国与协作团队南京工业大学/福建师范大学黄维、王建浦、朱琳等在世界尖端期刊Nature宣布发光二极管重要效果（Acceleration of radiative recombination for efficient perovskite LEDs. Nature, 2024, DOI: 10.1038/s40-7。论文通讯作者是朱琳、黄维、王建浦，榜首作者是李梦梦、杨迎国、匡致远）。

  论文研讨提醒出三维（3D）钙钛矿多晶薄膜的溶液成核及结晶机理，发现了钙钛矿两相竞赛成长机制：即α相钙钛矿（α-FAPbI3）和β相钙钛矿（β-FAPbI3），两相在参阅器材中都会存在且含量适当，随薄膜深度也呈现了不同起伏的相含量改变。根据此，研讨团队开展了一种双添加剂战略，经过同步辐射掠入射广角X射线散射（GIWAXS）剖析方针样品钙钛矿的结构，观察到调控后的钙钛矿薄膜中β相明显增多，尤其是在薄膜外表的必定深度区域（图1）。根据这些发现，研讨人员揣度这一钙钛矿相变，即辐射复合速率较快的β-FAPbI3增多，是激子结合能添加的重要的要素。经过促进β相钙钛矿的构成，成功地在3D钙钛矿薄膜中完成了近乎完美的荧光量子功率（96%），终究完成了外量子功率高达32.0%的钙钛矿LED。该作业成功发明了钙钛矿LED的功率纪录，并展现了其鄙人一代显现和照明技能中的巨大使用潜力。

  图1. 钙钛矿多晶薄膜的结构表征、晶相剖析及同步辐射微结构可视化实时观测原理

  相关剖析表征和同步辐射测验得到了国家天然基金委、复旦大学引进人才项目、复旦大学微电子学院试验渠道、上海同步辐射光源相关线站、国家蛋白质科学研讨（上海）设备以及上海光源用户试验辅佐体系等的支撑。