據(jù)報道，來自加州大學伯克利分校(University of California, Berkeley，UC Berkeley)的科學家使用一種新型鹵化物鈣鈦礦半導體材料制造出藍光LED，克服了將這些廉價且易于制造的材料應用到電子器件中所面臨的主要障礙。

　　據(jù)悉，該研究結(jié)果已于1月24日發(fā)表在《科學》子刊《科學 · 進展》(Science Advances)上，展示了在應用不穩(wěn)定鹵化物鈣鈦礦方面取得的技術(shù)突破，此材料不穩(wěn)定主要在于它會隨著溫度、濕度及化學環(huán)境而變化，進而破壞其光學和電子特性。

　　圖片來源：UC Berkeley

　　負責這項研究的加州大學伯克利分校化學系教授楊培東表示，制造發(fā)射藍光的半導體二極管向來都是一個挑戰(zhàn)。到目前為止，由鈣鈦礦制造出的紅綠光LED已被證實，而藍光LED則還沒有。鹵化物鈣鈦礦藍光LED一直不穩(wěn)定主要是因為其顏色會隨著使用而轉(zhuǎn)變?yōu)楦L更紅的波長。

　　研究發(fā)現(xiàn)，鹵化物鈣鈦礦的不穩(wěn)定性是由鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的獨特性質(zhì)所致，此結(jié)構(gòu)是由金屬和鹵原子組成。當這些元素在溶液中混合一起然后干燥時，原子就會組成一個晶體。加州大學伯克利分校及伯克利實驗室的化學家使用一種新技術(shù)以及銫、鉛和溴等成分制造出發(fā)射藍光的鈣鈦礦晶體。

　　同時，該團隊還發(fā)現(xiàn)這些晶體發(fā)射的光依賴于原子的排列及原子之間的距離，顏色隨溫度而變化。例如，一個在溫度為300開爾文時發(fā)射藍光(波長450納米)的鈣鈦礦晶體可突然在450開爾文時發(fā)射藍綠光。

　　楊培東教授表示，藍光鈣鈦礦顏色隨著溫度變化的特點可以帶來有趣的應用。兩年前，他展示了一扇由鹵化物鈣鈦礦制成的窗戶，在陽光下變黑暗，而在太陽下山時變得透明，而且還能產(chǎn)生光伏能源。

　　他還指出，我們需要以不同的方式來考慮如何使用這類半導體材料，不應該將鹵化物鈣鈦礦與硅等傳統(tǒng)共價半導體(covalent semiconductor)置于相同的應用環(huán)境中。我們需要意識到這類材料擁有固定的結(jié)構(gòu)特性，可隨時重新配置，這一點應該好好利用。