中國科學技術大學的肖正國教授及其研究團隊近期在鈣鈦礦發光二極管（LED）領域取得了重大進展，為提升這類器件的使用壽命帶來了革命性的突破。他們創新性地提出了一種“弱空間限域”策略，這一方法顯著改善了全無機鈣鈦礦薄膜的晶體結構和熱穩定性。

該團隊的研究成果已于近日正式公布。鈣鈦礦材料因其卓越的光電性能、低成本和制造靈活性，在太陽能電池、發光器件及探測器等多個高科技領域備受矚目。然而，傳統鈣鈦礦材料中的電子與空穴復合發光效率低下，一直是制約其廣泛應用的瓶頸。為了克服這一難題，以往的研究通常采用“強空間限域”策略，如將材料尺寸納米化或制成超薄層結構，以提高發光效率。盡管這種方法在一定程度上有效，但往往導致亮度受限和器件壽命縮短。

肖正國教授團隊則另辟蹊徑，采用“弱空間限域”策略，通過在鈣鈦礦前驅體中引入特定的化學物質——次磷酸和氯化銨，并結合高溫退火工藝，成功制備出了晶體顆粒更大、缺陷更少的全無機鈣鈦礦薄膜。這種新材料的內部結構更加有序，有效減少了因小晶粒引起的缺陷，從而顯著提升了LED器件的穩定性和亮度。

實驗結果表明，采用這種新方法制備的鈣鈦礦LED，其發光效率超過了22%，與當前商用顯示技術不相上下。更令人矚目的是，其極限亮度高達116萬尼特，遠超市場上主流的OLED或LED屏幕。若以日常使用的亮度（約100尼特）計算，這種新型LED的理論壽命可達18萬小時，完全達到了商業LED產品的標準。

這一突破性成果不僅解決了鈣鈦礦LED在發光效率與穩定性之間的難題，更為高亮度照明、高端顯示等領域的應用提供了全新的可能。研究團隊成員包括中國科學技術大學物理學院的博士研究生彭琛琛、姚海濤、Othman Ali，特任副研究員陳文靜，以及復旦大學的楊迎國研究員。肖正國教授作為通訊作者，為這項研究做出了重要貢獻。