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鈣鈦礦奈米薄片實現可調諧的高效LED

上網時間: 2015年10月30日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:鈣鈦礦  奈米薄片  太陽能電池  LED  量子物理學 

德國慕尼黑大學(LMU)研究人員成功合成出超薄的鈣鈦礦奈米晶體薄片,可經由改變其厚度來調整發光特性。而且,這種奈米薄片比傳統用於製造太陽能電池的鈣鈦礦薄層更薄300倍。

「這種奈米薄片極其輕薄,薄到我第一次在電子顯微鏡中看到時簡直不敢相自己的眼睛,」這項研究的第一作者Jasmina Sichert表示。Jasmina Sichert是慕尼黑大學光子與光電研究所的博士研究生。

經由有系統地改變在合成中所使用的有機陽離子相對濃度,慕尼黑大學的研究人員們製造出小於1nm厚的奈米薄片,相當於層疊幾個原子的高度。

「我當然感到十分驚訝,這些奈米薄片的表面積雖然相當巨大,但卻能發射出這樣密集的藍色螢光,」主導這項研究的慕尼黑大學光子與光電研究所教授Alexander Urban解釋。事實上,這些微小顆粒所表現出來的特性很難用古典物理學架構來詮釋,只能求助於量子物理學的定律來計算,如同該團隊使用理論計算所證實的。

此外,這種具有不同厚度的奈米薄片不僅能藉由修改合成條件,以受控制的方式進行製造,這些改變還造成光學特性的驚人變化:事實上,研究人員發現,由鈣鈦礦奈米薄片發射的光取決於其厚度。研究人員可藉由增加晶格層數,逐漸改變發射光致發光(PL)的顏色——從紫色逐漸變藍,最終轉變為綠色。

「現在我們希望能夠在整個可見光的範圍擴展鈣鈦礦奈米晶體發射的輻射可調諧性,甚至更進一步超越。這將使未來能夠製造出具有能效以及更經濟的LED,輻射任何想要的顏色,」另一位主導這項研究的慕尼黑大學光子與光電研究所長兼教授Alexander Urban表示。此外,新的奈米薄片也非常適合雷射相關應用。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Ultra-thin perovskite nanocrystals enable tunable, energy-efficient LEDs,by Paul Buckley)





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