記者20日從清華大學獲悉，該校深圳國際研究生院韓三陽副教授團隊聯合黑龍江大學、新加坡國立大學科研力量，為稀土納米晶設計了一件獨特的“能量轉換外衣”，可高效傳遞能量，為其在現代光電技術中的產業化應用掃清了關鍵障礙。相關成果以“捕獲電生激子實現可調諧的稀土納米晶電致發光”為題，在線發表于國際期刊《自然》。
稀土納米晶因發光顏色可調、譜線窄、穩定性高等優勢，被視為電致發光領域“潛力股”。但該材料的絕緣特性導致電流無法直接注入，使其無法像半導體材料那樣被電流直接高效點亮，難以應用于LED（發光二極管）、OLED（有機發光二極管）等現代直流電致發光器件，陷入“穿著棉襖跑步”的技術困境。
針對這一核心瓶頸，聯合團隊創新性提出有機—無機雜化策略，通過表面修飾為稀土納米晶穿上“能量轉換外衣”。這件“外衣”可精確調控能級結構，將激子能量高效傳遞給稀土離子發光體，成功解決了電致發光中激子產生、輸運和注入的關鍵難題，實現高色純度、光譜可調的高效電致發光。
早在2020年，韓三陽團隊就在《自然》發表稀土材料光致發光相關成果。此次研究進一步構建起從光驅動到電驅動的完整技術鏈條。該成果無需大幅改動器件結構，僅通過調控稀土離子即可實現多色發光，在高分辨率顯示、近紅外技術等領域應用潛力顯著，未來有望拓展至人體健康監測、無創檢測、農作物補光等場景。
來源：科技日報
