5月8日消息，據媒體報道，中國科學技術大學姚宏斌、樊逢佳、林岳、胡偉教授團隊近日取得重要科研突破，成功揭示了純紅光鈣鈦礦LED的性能瓶頸機制，并開發出具有國際領先水平的高性能純紅光鈣鈦礦LED器件。

金屬鹵化物鈣鈦礦作為新一代明星半導體材料，因其優異的載流子遷移率、高色彩純度和寬廣色域等特性，在LED發光層材料領域展現出巨大潛力。其中，純紅光鈣鈦礦LED作為顯示三基色之一，被認為是未來高清顯示領域的關鍵技術，但長期以來存在亮度與效率難以兼顧的技術難題。

研究團隊通過自主研發的電激發瞬態吸收光譜技術（EETA），首次實現了對LED內部電子和空穴運動狀態的實時觀測。這項被稱為"給LED拍片子"的創新技術揭示出：空穴泄漏到電子傳輸層是制約純紅光鈣鈦礦LED性能的關鍵因素。

針對這一發現，姚宏斌團隊創新性地提出了"三維鈣鈦礦異質結"材料結構設計。通過在鈣鈦礦晶格中插入有機分子，團隊成功改變了發光層的晶體結構，構建起能夠有效阻擋空穴泄漏的"寬帶隙能壘"。這一設計既實現了載流子的有效限域，又保持了材料的高遷移率特性。研究過程中，胡偉教授團隊負責理論結構分析，林岳教授團隊則通過球差電鏡對材料進行了充分驗證。

基于這一創新設計，團隊成功制備出性能卓越的純紅光鈣鈦礦LED器件。測試數據顯示：器件峰值外量子效率（EQE）達到24.2%，與頂級OLED水平相當；最大亮度為24600 cd/m2，是此前報道的純紅光三維鈣鈦礦LED的三倍；在22670 cd/m2的高亮度下，器件仍能保持超過10%的EQE，展現出優異的效率穩定性。

這項研究成果不僅解決了純紅光鈣鈦礦LED領域的關鍵科學問題，更展現了三維鈣鈦礦異質結材料在開發高效、高亮度且穩定鈣鈦礦LED方面的巨大應用潛力，為新一代顯示技術的發展開辟了新路徑。