白光led是新一代綠色固態(tài)照明技術(shù)。尋求高性能白光LED材料與技術(shù)具有十分重要的意義。半導(dǎo)體納米晶,是一類新型發(fā)光材料,具有溶液化學(xué)法制備、容易分散、發(fā)射光譜可調(diào)、發(fā)光效率高等特點(diǎn),有希望改變目前led產(chǎn)業(yè)對稀土材料的依賴,突破國外專利壁壘,提升現(xiàn)有白光LED的性能。CuInS2納米晶是一類不含稀土和重金屬元素的新型發(fā)光材料,具有尺寸小、波長可調(diào)、發(fā)光光譜寬、自吸收小、成本低等特點(diǎn),在白光LED應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢。
材料學(xué)院鐘海政副教授多年從事CuInS2和CuInSe2納米晶的合成工作,在此類材料研究方面處于國際先進(jìn)水平。在國家自然科學(xué)基金、科技部973等項(xiàng)目的支持下,他利用材料學(xué)院和校微納技術(shù)中心的研究平臺,系統(tǒng)研究其尺寸和組分依賴的光學(xué)性質(zhì),采用組合調(diào)控策略,獲得光譜在500-700nm可調(diào)、絕對量子產(chǎn)率達(dá)75%的熒光納米晶材料。在此基礎(chǔ)上,搭建小試裝置,突破了熒光納米晶合成放大的瓶頸,實(shí)現(xiàn)了一次性百克量級納米晶的制備,同時與國內(nèi)外多個研究小組合作,拓展了其在發(fā)光、顯示、探測等領(lǐng)域的應(yīng)用。近期,鐘海政副教授重點(diǎn)開發(fā)了基于CuInS2系列納米晶熒光粉的白光LED,利用紅光和綠光納米晶熒光粉制備了貼片和大功率型的白光LED器件(參見圖1a),器件顯色指數(shù)>90,最高流明效率接近70lm/W,色溫在3000-11000K之間可調(diào),與國內(nèi)外公司研發(fā)的其他LED技術(shù)相比,其顯色指數(shù)和流明效率都處于先進(jìn)水平,參見圖1(b)。目前,他正在開展納米晶表面界面工程研究,尋找更加合適的封裝基質(zhì),如使用壽命突破1萬小時,可望滿足照明和顯示的應(yīng)用要求,將具有廣闊的市場價值。