華僑大學科研團隊造出世界領先的高效綠光鈣鈦礦LED

中青在線訊（吳江輝 中國青年報·中青在線記者 林智仁）記者從華僑大學獲悉，該校準「90後」魏展畫教授科研團隊在鈣鈦礦發光二極體（LED）研究領域取得重大突破。10月11日，國際頂級學術期刊《自然》（《Nature》）主刊在線報道了這一突破性進展。

據魏展畫介紹，他們團隊製備出了全球領先的高亮度、高量子轉換效率的綠光鈣鈦礦LED器件，其外量子效率達到20.3%，壽命超過100小時，刷新了該領域的世界紀錄。該研究成果已申請了國家和國際PCT專利。

據悉，發光二極體（LED）技術在我們生活中的應用無處不在，GaN、GaP等純無機半導體是第一代LED，被廣泛地用於室內照明、顯示屏背光源和拼接戶外大尺寸顯示屏等；1987年發明的有機發光二極體（OLED）已被用作室內照明、高端手機和電視屏幕等，其另一個非常吸引人的應用就是曲面、可摺疊的顯示屏。「中國很遺憾沒能趕上前兩代LED特別是OLED研發的黃金時間，主要的生產設備和核心材料都被日韓美等國家把控，有很嚴重的『卡脖子』和專利壁壘的問題。」魏展畫說。

「鈣鈦礦LED和OLED很像，作為平面自發光器件，成本更低，且具有質量輕、厚度薄、視角廣、響應速度快等優點，在色彩方面比OLED更加鮮艷，它在屏幕顯示和綠色健康燈光照明等方面具有廣泛的應用前景。」魏展畫強調，與LED和OLED技術不同，目前中國人引領著鈣鈦礦LED的研究，未來如果這項技術最終實現大規模產業化，那情況就調轉過來了，中國人給外國人豎起了專利壁壘。

「20%是一條線，效率達到這個水平，說明有一定的產業化的前景。製備出高效率的可見光鈣鈦礦LED器件，也意味著離產業化更近。」魏展畫教授稱，中國有望擁有自主核心技術、價格低、質量優的顯示和照明器件產業。

「但是，我們也要清晰地認識到，鈣鈦礦LED器件要實現產業化，還有很多科研難題要解決，還有很長的路要走，我們預期這個過程還要花10-20年的時間。」他表示，一個顯示屏需要紅、綠、藍三基色，但是目前鈣鈦礦LED器件的研究還未能實現高效的可見藍光，器件穩定性也就是工作壽命還比較低。

魏展畫教授表示，接下來還將和團隊以及國際同行繼續努力去破解「製備出高效可見藍光或白光的鈣鈦礦LED器件」「壽命達1萬小時的高穩定性「」等關鍵難題。」產業化還有很長一段的路要走，但我們對此也充滿信心。」

魏展畫出生於1989年，2011年7月本科畢業於廈門大學化學系，2011年-2015年間，魏展畫在香港科技大學攻讀博士時就開始跟著導師楊世和教授從事鈣鈦礦材料和太陽能電池的研究。2015年9月至2016年7月，他在新加坡南洋理工大學數理科學學院從事博士後研究，師從熊啟華教授，也主要從事鈣鈦礦材料研究。

2016年加盟華僑大學材料科學與工程學院獨立建立課題組後，則更專註於鈣鈦礦LED的研究。短短三年，便取得突破，登上《Nature》。此次《Nature》發文也標誌著華僑大學在基礎研究方面取得了重要的進展，在《Nature》上發文實現了零的突破。

在《Nature》上的發文，魏展畫教授為第一通訊作者、華僑大學博士生林克斌為第一作者，華僑大學為第一完成單位，新加坡南洋理工大學熊啟華教授和加拿大多倫多大學Edward H. Sargent教授為該論文的共同通訊作者。

「感謝導師們的言傳身教，感謝華僑大學為我提供了充足的科研啟動經費，為我解決住房和愛人工作等問題，同時創造各方面的有利的條件，讓我能更加安心地從事教學與科研。」魏展畫表示，這次科研成果的取得離不開家人、學校、團隊成員及各界朋友的大力支持。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！