用光子晶體照亮鈣鈦礦發光二極管

來源:本站原创  作者:發光二極管  日期:2019年04月18日

                                                            用光子晶體照亮鈣鈦礦發光二極管

                                         光子晶體(PhC)和不含有光子晶體的鈣鈦礦薄膜的光致發光圖像

 

  所有無機銫-鉛鹵化物-鈣鈦礦半導體由於其獨特的性能,包括:低閾值、高量子效率和低成本,在納米激光器、發光二極管和太陽能電池應用方面顯示出巨大的潛力。然而,鈣鈦礦半導體的高材料折射率阻礙了光子和照明應用時的光提取效率。

  最近,由Wang Hong教授領導的壹個南洋理工大學的團隊展示了用精細電子束光刻技術制作的壹種新型鈣鈦礦光子晶體,這種新型晶體具有較高的光提取效率。這種鈣鈦礦型光子晶體同時具有抑制發射速率和光能重分布的特性。

  他們觀察到,由於光子帶隙效應(PBG),鈣鈦礦光子晶體的自發輻射率降低了7.9倍,衰減較慢。在鈣鈦礦型光子晶體薄膜中,由於光能從二維導模重新分布到垂直方向,也能清楚地觀察到23.5倍的發射強度增強,這表明它具有很高的本征光提取效率。

  與矽相比,二維光子晶體的提取效率是第二大的。存在發射抑制,但由於光通過方向耦合得到改善,因此上圖中的發射圖像顯示光子晶體(PhC)中的亮度與未配光薄膜中的亮度相比是有明顯區別的。

  通過將光能重新分配到有用的模式來抑制不希望的光發射情形,這在鈣鈦礦的各種應用中提供了壹種有前途的方法,包括太陽能電池、顯示器和光伏。這項研究發表在美國化學學會光子學雜誌上(ACS Photonics)。


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