鈣鈦礦材料被認(rèn)為是目前最具前途的流量計半導(dǎo)體光電材料之一，制備成本低，光電性能優(yōu)異,通電時可以發(fā)光，光照時可以發(fā)電。
與目前顯示分辨率可達(dá)到4K或“視網(wǎng)膜”分辨率的OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)技術(shù)相比，鈣鈦礦發(fā)光二極管的色彩純度更高，可提升至少1倍。
經(jīng)濟(jì)效益還是比較顯著的，發(fā)光顯示產(chǎn)業(yè)每年也是萬億元級別的市場。其應(yīng)用方式主要是把鈣鈦礦材料做成電子元器件，比如鈣鈦礦發(fā)光二極管；然后集成成照明顯示組件，比如燈具、顯示屏，甚至是激光器等組件。”
對于高清顯示，以前的液晶顯示的材料本身不發(fā)光，靠背光透過來呈現(xiàn)顏色和對比，而OLED和鈣鈦礦LED都是材料本身發(fā)光，不需要背光，所以能實現(xiàn)高清顯示。
發(fā)光二極管的色彩純度是指其發(fā)光的波長分布，比如純紅光對應(yīng)的波長是630nm(納米)，但由于半導(dǎo)體本身電子結(jié)構(gòu)的限制，會產(chǎn)生一定范圍的光，這個范圍越小，色彩越純。鈣鈦礦能實現(xiàn)620nm到640nm的光，半高寬只有20nm，看起來顏色更純。
研究團(tuán)隊對具有代表性的準(zhǔn)二維鈣鈦礦材料內(nèi)部的精細(xì)納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入分析，找出內(nèi)部較薄的納米片(只有一或二層鉛離子)是誘發(fā)鈣鈦礦不穩(wěn)定的關(guān)鍵來源。這些較薄的納米片是由快速不可控的結(jié)晶過程形成的，本身結(jié)晶質(zhì)量差，缺陷較多，容易發(fā)生分解，并且它們的分解會進(jìn)一步誘發(fā)鈣鈦礦薄膜整體的分解，極大地降低了鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性。
研究團(tuán)隊利用較薄納米片比起其他組分更容易溶于極性溶劑的特性，通過精準(zhǔn)調(diào)控其中極性溶劑所占的比例來調(diào)整篩分的強(qiáng)度大小，就可以實現(xiàn)剛好只溶解掉具有一或二層鉛離子的薄納米片，而不傷害鈣鈦礦材料中的其他結(jié)構(gòu)的效果，拓展了人們對鈣鈦礦精細(xì)納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行操控的工具箱，為電磁流量計開發(fā)具有獨特納米結(jié)構(gòu)和性能的鈣鈦礦材料奠定了基礎(chǔ)。 |
