发光二极管(LED)，作为光源的通信系统，在可见光通信和光互联等应用中有着巨大的发展潜力。今日，电子科技大学巫江教授、萨里大学WeiZhang教授和剑桥大学Ian White院士团队在Nature Electronics上发表综述，系统论述了有机半导体、胶体量子点和金属卤化物钙钛矿材料的发展，及其LED器件的性能改进和器件创新，探讨了新型光源的带宽调制机理与外量子效率的优化策略，尤其是新型LED光源在片上光互联和Li-Fi (Light Fidelity)等应用场景。新型LED发光材料，可调的光电特性，包括其带隙、电子能级和载流子迁移率。在非真空条件下，通过较低成本的制造技术进行溶液加工和沉积，如旋涂、喷涂、打印、刮涂等。在不依赖外延生长技术的情况下，制造互补金属氧化物半导体兼容的光电子元件。图为未来基于LED光通信的应用场景:(1) 对延时要求严格的短程通信集成组件(如自动驾驶);(2) 柔性生物传感器 (3) 数据中心;(4) 水下通信;(5) 用于精确跟踪和定位的低成本的片上物联网传感器;(6)室内数据服务 (Li-Fi)。
就材料而言，发光层需要具有较短的辐射复合寿命，以提高其器件频率响应。多种有机体系，可以提供非常高的内量子效率，有些材料由于延迟发射的效应，会降低其调制带宽。对于胶体量子点和卤化物钙钛矿材料，需要在优化材料合成、缺陷钝化等方面进一步突破，以提高能量转换效率。此外，提高发光层和传输层材料的载流子迁移率、优化能带匹配和电子-空穴注入平衡也需要额外关注。文献链接： /articles/s41928-021-00624-7
/10.1038/s41928-021-00624-7原文链接： /s/5bqWGq5yhgF-dVBv3Ol3_w