東南大學(xué)在范德華發(fā)光二極管量子效率研究上取得新進(jìn)展
提出了基于二維鈣鈦礦并結(jié)合低溫范德華轉(zhuǎn)移工藝,實(shí)現(xiàn)了室溫外量子效率超過10%的范德華發(fā)光二極管。
近日,東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院倪振華教授、物理學(xué)院呂俊鵬教授課題組,南京師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉宏微教授課題組和復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院周鵬教授課題組合作提出了基于二維鈣鈦礦并結(jié)合低溫范德華轉(zhuǎn)移工藝,實(shí)現(xiàn)了室溫外量子效率超過10%的范德華發(fā)光二極管。相關(guān)成果以(室溫發(fā)光量子效率超過10%的范德華發(fā)光二極管)“Van der Waals integrated single-junction light-emitting diodes exceeding 10% quantum efficiency at room temperature”為題發(fā)表在Science Advances上。 目前,發(fā)展光電集成芯片的主要瓶頸是缺少高性能的片上光源。在眾多材料體系中,二維半導(dǎo)體材料憑借優(yōu)異的光電特性和集成優(yōu)勢,成為構(gòu)建新一代光電系統(tǒng)和突破高性能片上光源瓶頸的理想材料。盡管現(xiàn)階段基于二維半導(dǎo)體的發(fā)光二極管器件已取得了重要的進(jìn)展,但其在室溫高注入狀態(tài)下的發(fā)光效率普遍較低,限制了其在光電芯片中的實(shí)際應(yīng)用。 本研究利用二維半導(dǎo)體材料多量子阱的特性并結(jié)合低溫范德華轉(zhuǎn)移工藝,實(shí)現(xiàn)可片上集成的高效率發(fā)光二極管。利用二維鈣鈦礦多量子阱結(jié)構(gòu)與高熒光量子產(chǎn)率的優(yōu)勢,結(jié)合石墨烯/二維鈣鈦礦界面較低的勢壘高度,通過載流子高效的隧穿-復(fù)合過程實(shí)現(xiàn)了室溫下超過10%的外量子效率,為當(dāng)前范德華發(fā)光二極管的最高水平。該方案具有普適性,可擴(kuò)展到其他層狀二維材料。本成果為未來開發(fā)大面積、高效率、高亮度、可片上集成的二維半導(dǎo)體發(fā)光器件奠定了良好的基礎(chǔ)。 倪振華、呂俊鵬、劉宏微、周鵬為本文的共同通訊作者。東南大學(xué)物理學(xué)院博士后胡振良和博士生傅強(qiáng)為本文的共同第一作者。該工作受到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和江蘇省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。 論文鏈接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp8045 |
1.行業(yè)新聞、市場分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專業(yè)論文(針對問題及需求,提出一個解決問題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書,光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
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