日前，南京工業大學海外人才緩沖基地(先進材料研究院，IAM)、江蘇省柔性電子重點實驗室黃維院士、王建浦教授團隊在鈣鈦礦發光二極管(LED)研究領域取得重大突破，他們創新性地設計并制備了一種具有多量子阱結構的鈣鈦礦LED，其器件效率和穩定性遠超國際同行報道的其他鈣鈦礦LED，為鈣鈦礦材料及其在發光領域的研究開拓了全新的研究方向。

　　早在2015年，來自美國佛羅里達州立大學的研究團隊率先發布研制出了鈣鈦礦LED。他們將研究結果發表在《先進材料》雜志上。

　　“早期的工作發現鈣鈦礦可能在制作LED方面是一種有前景的材料，”研究人員表示，“但是，它的表現還沒有達到完全展現潛力。我們認為有顯著的改善余地�！�

　　在過去，其他研究人員嘗試用鈣鈦礦制作LED，但都無法制作出特別高效的。研究人員認為，如果適當調整公式，該有機-無機混合物能讓LED有更好的表現。

　　目前市面上常見的基于傳統無機半導體材料的無機LED多采用外延生長的量子阱結構，其制備工藝復雜、對材料要求苛刻、能耗高。

　　對于近年來在小尺寸顯示領域興起的有機發光二極管(OLED)，IAM團隊骨干、該研究主要負責人、南京工業大學先進材料研究院副院長王建浦教授介紹說：“有機發光二極管(OLED)與無機LED不同，它不受制備工藝限制，可采用溶液/蒸鍍法制備大尺寸柔性器件，具有不可替代的優勢，已初步應用在手機、電視等電子產品上。但OLED在拓展應用范圍上仍存在局限，主要原因在于器件的效率和穩定性以及制造成本還有待進一步提高�！�

　　有機-無機雜化鈣鈦礦材料兼具有機和無機半導體材料的優勢，適用于有機半導體材料溶液加工及大面積成膜制備工藝，同時還具備傳統無機發光材料的缺陷密度低、發光效率高、色純度好等優勢。黃維院士IAM團隊在有機光電子學領域擁有多年的積累與探索，基于此，團隊在國內率先開展了鈣鈦礦LED的研究。

　　據黃維院士介紹，針對二維鈣鈦礦材料發光效率低，三維鈣鈦礦材料成膜性和穩定性差的問題，該團隊創造性地采用溶液加工方法將無機LED中用于提高器件發光效率的量子阱結構引入到鈣鈦礦LED中，開發了具有多量子阱結構的鈣鈦礦發光材料，其兼具二維鈣鈦礦材料成膜質量高和三維鈣鈦礦材料發光效率高的優點。利用這種維度可調的多量子阱鈣鈦礦材料，制備的LED器件外量子效率達到11.7%，在100 mA cm-2的電流密度下能量轉換效率達5.5%。

　　據悉，這一重要研究成果于近日刊登在國際頂級學術期刊《自然·光子學》(Nature Photonics)上。IAM學科帶頭人、南京工業大學校長黃維院士說，“這是目前為止鈣鈦礦LED的世界最高紀錄，這一技術突破開辟了鈣鈦礦材料及其在發光領域的研究新方向，也有望在進一步深入研究的基礎上，逐步實現產業化�！�