鹵化物鈣鈦礦藍光LED技術(shù)突破!

　　據報道，來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校(University of California, Berkeley，UC Berkeley)的科學(xué)家使用一種新型鹵化物鈣鈦礦半導體材料制造出藍光LED，克服了將這些廉價(jià)且易于制造的材料應用到電子器件中所面臨的主要障礙。

　　據悉，該研究結果已于1月24日發(fā)表在《科學(xué)》子刊《科學(xué) · 進(jìn)展》(Science Advances)上，展示了在應用不穩定鹵化物鈣鈦礦方面取得的技術(shù)突破，此材料不穩定主要在于它會(huì )隨著(zhù)溫度、濕度及化學(xué)環(huán)境而變化，進(jìn)而破壞其光學(xué)和電子特性。

　　圖片來(lái)源：UC Berkeley

　　負責這項研究的加州大學(xué)伯克利分?；瘜W(xué)系教授楊培東表示，制造發(fā)射藍光的半導體二極管向來(lái)都是一個(gè)挑戰。到目前為止，由鈣鈦礦制造出的紅綠光LED已被證實(shí)，而藍光LED則還沒(méi)有。鹵化物鈣鈦礦藍光LED一直不穩定主要是因為其顏色會(huì )隨著(zhù)使用而轉變?yōu)楦L(cháng)更紅的波長(cháng)。

　　研究發(fā)現，鹵化物鈣鈦礦的不穩定性是由鈣鈦礦晶體結構的獨特性質(zhì)所致，此結構是由金屬和鹵原子組成。當這些元素在溶液中混合一起然后干燥時(shí)，原子就會(huì )組成一個(gè)晶體。加州大學(xué)伯克利分校及伯克利實(shí)驗室的化學(xué)家使用一種新技術(shù)以及銫、鉛和溴等成分制造出發(fā)射藍光的鈣鈦礦晶體。

　　同時(shí)，該團隊還發(fā)現這些晶體發(fā)射的光依賴(lài)于原子的排列及原子之間的距離，顏色隨溫度而變化。例如，一個(gè)在溫度為300開(kāi)爾文時(shí)發(fā)射藍光(波長(cháng)450納米)的鈣鈦礦晶體可突然在450開(kāi)爾文時(shí)發(fā)射藍綠光。

　　楊培東教授表示，藍光鈣鈦礦顏色隨著(zhù)溫度變化的特點(diǎn)可以帶來(lái)有趣的應用。兩年前，他展示了一扇由鹵化物鈣鈦礦制成的窗戶(hù)，在陽(yáng)光下變黑暗，而在太陽(yáng)下山時(shí)變得透明，而且還能產(chǎn)生光伏能源。

　　他還指出，我們需要以不同的方式來(lái)考慮如何使用這類(lèi)半導體材料，不應該將鹵化物鈣鈦礦與硅等傳統共價(jià)半導體(covalent semiconductor)置于相同的應用環(huán)境中。我們需要意識到這類(lèi)材料擁有固定的結構特性，可隨時(shí)重新配置，這一點(diǎn)應該好好利用。