鈣鈦礦制備LED 成本更低、亮度更高

　　來(lái)自美國佛羅里達州立大學(xué)的研究團隊研制出了一種新型發(fā)光二極管(LED)，采用了一種有機-無(wú)機混合材料，這種材料可制作出更便宜，更亮的燈和顯示器。

　　物理助理教授Hanwei Gao(音譯：高漢偉)與化學(xué)工程副教授Biwu Ma(音譯：馬必武)正在使用一類(lèi)稱(chēng)為有機金屬鹵化物鈣鈦礦的材料制作一個(gè)高性能LED。他們將研究結果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。

　　左： 高漢偉;右：馬必武

　　“早期的工作發(fā)現鈣鈦礦可能在制作LED方面是一種有前景的材料，”高漢偉說(shuō)。 “但是，它的表現還沒(méi)有達到完全展現潛力。我們認為有顯著(zhù)的改善余地。”

　　鈣鈦礦可以轉換成任何具有鈣鈦氧化物同型晶體結構的材料。在過(guò)去，其他研究人員嘗試用鈣鈦礦制作LED，但都無(wú)法制作出特別高效的。高漢偉和馬必武認為，如果適當調整公式，該有機-無(wú)機混合物能讓LED有更好的表現。

　　“當我們想到這一類(lèi)材料，我們就知道它應該會(huì )有更好的表現，”馬必武說(shuō)。 “我們提出了新方法來(lái)解決一些關(guān)鍵問(wèn)題，從而制作出高性能LED。”

　　經(jīng)過(guò)長(cháng)達數月的通過(guò)合成化學(xué)對材料性能和設備工程進(jìn)行微調來(lái)控制器件結構的實(shí)驗后，他們最終制作出超出預期的高性能LED。該材料分外耀眼。

　　經(jīng)測量，在12V的驅動(dòng)電壓下，其發(fā)光強度約10000坎德拉每平方米。通常來(lái)說(shuō)，就電腦屏幕而言，發(fā)光強度約400坎德拉每平方米的LED就已足夠明亮。

　　“這種超常的亮度在很大程度上取決于這種表面處理的，高度結晶納米材料固有的高發(fā)光效率，”高漢偉說(shuō)。

　　這種材料的生產(chǎn)快速簡(jiǎn)單。在實(shí)驗室中，高漢偉和馬必武大約一個(gè)小時(shí)就能制作出這種材料，大約半天的時(shí)間就能創(chuàng )建一個(gè)完整的設備并測試。

　　另外，雖然裸混合鈣鈦礦在潮濕的空氣中不穩定，但納米結構的鈣鈦礦由于其特意設計的表面化學(xué)，卻有著(zhù)很好的穩定性。這樣的化學(xué)穩定性在很大程度上降低了制作這種新型LED的設施要求，在未來(lái)對高成本效益的生產(chǎn)大有裨益。

　　這項研究對LED技術(shù)取得進(jìn)步至關(guān)重要，它正迅速成為降低電耗的渠道。

　　“如果你能制作出一個(gè)低成本，高性能LED，每個(gè)人都會(huì )去選擇它，”馬必武說(shuō)。 “對于行業(yè)來(lái)說(shuō)，我們的方法有一個(gè)很大的優(yōu)勢，因為可以通過(guò)非常經(jīng)濟的方式對地球上豐富的材料進(jìn)行處理便可制作出這種材料。”

　　他們的工作伙伴還包括專(zhuān)注于LED技術(shù)研究的工業(yè)和制造工程助理教授Zhibin Yu(音譯：于志斌)，以及化學(xué)助理教授Kenneth Hanson(肯尼思·漢森)，他還是該論文的合著(zhù)者。

　　“高漢偉和馬必武，以及肯尼思·漢森都是能源和原材料戰略招聘計劃中聘用的11名新教員成員，”研究協(xié)理副校長(cháng)W. Ross Ellington說(shuō)。 “目前的工作，以及其它最新的聯(lián)合出版物都表明通過(guò)努力預期的協(xié)同作用正在得以實(shí)現”。

　　除了高漢偉和馬必武，參與實(shí)驗的其他美國佛羅里達州立大學(xué)研究人員還包括Hanson，博士后研究助理Yichuan Ling(音譯：凌一傳)和Zhao Yuan(音譯：元釗)，和研究生Yu Tian(音譯：田宇), Xi Wang(音譯：王熙)和Jamie C. Wang。

　　來(lái)源：LEDinside