記者20日從清華大學(xué)獲悉，該校深圳國(guó)際研究生院韓三陽(yáng)副教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合黑龍江大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)科研力量，為稀土納米晶設(shè)計(jì)了一件獨(dú)特的“能量轉(zhuǎn)換外衣”，可高效傳遞能量，為其在現(xiàn)代光電技術(shù)中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用掃清了關(guān)鍵障礙。相關(guān)成果以“捕獲電生激子實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的稀土納米晶電致發(fā)光”為題，在線發(fā)表于國(guó)際期刊《自然》。

稀土納米晶因發(fā)光顏色可調(diào)、譜線窄、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì)，被視為電致發(fā)光領(lǐng)域“潛力股”。但該材料的絕緣特性導(dǎo)致電流無(wú)法直接注入，使其無(wú)法像半導(dǎo)體材料那樣被電流直接高效點(diǎn)亮，難以應(yīng)用于LED（發(fā)光二極管）、OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）等現(xiàn)代直流電致發(fā)光器件，陷入“穿著棉襖跑步”的技術(shù)困境。

針對(duì)這一核心瓶頸，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化策略，通過(guò)表面修飾為稀土納米晶穿上“能量轉(zhuǎn)換外衣”。這件“外衣”可精確調(diào)控能級(jí)結(jié)構(gòu)，將激子能量高效傳遞給稀土離子發(fā)光體，成功解決了電致發(fā)光中激子產(chǎn)生、輸運(yùn)和注入的關(guān)鍵難題，實(shí)現(xiàn)高色純度、光譜可調(diào)的高效電致發(fā)光。

早在2020年，韓三陽(yáng)團(tuán)隊(duì)就在《自然》發(fā)表稀土材料光致發(fā)光相關(guān)成果。此次研究進(jìn)一步構(gòu)建起從光驅(qū)動(dòng)到電驅(qū)動(dòng)的完整技術(shù)鏈條。該成果無(wú)需大幅改動(dòng)器件結(jié)構(gòu)，僅通過(guò)調(diào)控稀土離子即可實(shí)現(xiàn)多色發(fā)光，在高分辨率顯示、近紅外技術(shù)等領(lǐng)域應(yīng)用潛力顯著，未來(lái)有望拓展至人體健康監(jiān)測(cè)、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)、農(nóng)作物補(bǔ)光等場(chǎng)景。（記者華凌 朱虹）

分享讓更多人看到