稀土納米晶具有巨大發(fā)光潛力，但絕緣特性阻礙了其在電致發(fā)光器件中的研究和應(yīng)用。記者從清華大學(xué)獲悉：清華大學(xué)深圳國際研究生院韓三陽副教授團(tuán)隊(duì)與黑龍江大學(xué)許輝、韓春苗教授團(tuán)隊(duì)以及新加坡國立大學(xué)劉小鋼教授團(tuán)隊(duì)合作，為稀土納米晶設(shè)計(jì)了一件獨(dú)特的“能量轉(zhuǎn)換外衣”，能夠?qū)⒛芰扛咝鬟f給稀土納米晶的有機(jī)分子界面，為解決電致發(fā)光器件中的研究和應(yīng)用難題帶來新的突破口。

共同通訊作者韓三陽（右）與其學(xué)生、共同一作張鵬。圖片來源：清華大學(xué)

相關(guān)研究成果于北京時間11月20日凌晨以“捕獲電生激子實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的稀土納米晶電致發(fā)光”為題在線發(fā)表于《自然》期刊。

韓三陽介紹，電致發(fā)光能夠?qū)㈦娔苤苯愚D(zhuǎn)換為光能。稀土納米晶具有發(fā)光顏色可調(diào)、發(fā)光譜線窄、發(fā)光穩(wěn)定性高等優(yōu)勢，是電致發(fā)光材料的“潛力股”。然而，稀土材料具有絕緣特性，電流難以注入和傳輸其中，導(dǎo)致其無法像半導(dǎo)體材料那樣被電流直接高效點(diǎn)亮。

針對這一難題，研究者創(chuàng)新性地通過表面修飾在稀土納米晶表面設(shè)計(jì)了一系列功能配體，為稀土納米晶穿上“能量轉(zhuǎn)換外衣”，采用精確調(diào)控能級結(jié)構(gòu)，借助配體工程將電產(chǎn)生的激子的能量高效分配給稀土離子發(fā)光體，解決了電致發(fā)光中激子產(chǎn)生、輸運(yùn)和注入的關(guān)鍵難題，實(shí)現(xiàn)了高色純度、光譜可調(diào)的高效電致發(fā)光。多個實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種配體功能化納米晶體平臺在多種波段電致發(fā)光方面具備潛力。

“這項(xiàng)成果有助于推動稀土發(fā)光在柔性顯示、近紅外器件等領(lǐng)域的應(yīng)用，未來還有望進(jìn)一步應(yīng)用到人體健康監(jiān)測、無創(chuàng)檢測、農(nóng)作物補(bǔ)光等場景中?！表n三陽說。

編輯：陸興敏