近日，物理学院在环境友好型黄光LED研究领域取得积极进展，研究成果以题为“Stable Yellow Light-Emitting Devices Based on Ternary Copper Halides with Broadband Emissive Self-Trapped Excitons”的论文发表于国际权威期刊《ACS Nano》（影响因子：13.903）上，并被选为杂志封面。郑州大学为第一完成单位，2019级博士研究生马壮壮为第一作者，史志锋副教授、单崇新教授以及吉林大学张立军教授为通讯作者。

目前，用于电驱动黄光LED的半导体材料以AlGaInP和InGaN两种材料体系为主，但两种材料在可见光覆盖度上均存在一定的瓶颈，即“黄光鸿沟”。为了解决这个问题，研究团队从材料生长出发，在理论的指导下，采用低温反溶剂方法成功制备出具有宽带发射特征的黄光CsCu2I3薄膜。通过变温荧光光谱、瞬态吸收光谱和第一性原理计算对材料的发光物理进行系统分析，最终将其归结为与自限域态激子相关的辐射复合。同时，将CsCu2I3薄膜作为发光层，首次制备出了低成本、环境友好型的CsCu2I3黄光LED，器件的发光波长位于550 nm，外量子效率为0.17％。由于CsCu2I3薄膜材料具有优异的抗热、光和湿度稳定性，所制备的器件可以在大气环境下连续工作，在高温60℃条件下，器件的工作寿命可达2.2小时。该器件良好的工作稳定性也可以通过第一性原理计算材料本征缺陷的形成能和扩散势垒等得到验证。上述研究成果为新型、廉价、高效、稳定的黄光LED设计与制备提供了新的思路。

该工作得到了国家自然科学基金、中原千人计划-中原青年拔尖人才、河南省高校科技创新人才支持计划以及郑州大学物理学科推进计划等项目的支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10148郑州大学版权所有，禁止非法转载！2020-08-06 11:11:12