科技日報(bào)記者 羅云鵬 通訊員 謝梁暉

3月11日，記者從哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）獲悉，該校集成電路學(xué)院宋清海教授、陳怡沐教授團(tuán)隊(duì)在光電器件領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，研發(fā)出新型手性光電材料，這一進(jìn)展為電致圓偏振光源提供了新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然·通訊》上。

直接電致圓偏振發(fā)光二極管因具備微型化、低功耗等特性，可滿足量子信息、光通信、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的新一代技術(shù)需求。該器件需兼具高外量子效率和高不對稱圓偏振光發(fā)射能力，但當(dāng)前主流手性光電材料體系在光電性能與圓偏振發(fā)光不對稱度的協(xié)同提升上存在瓶頸，限制了其實(shí)際應(yīng)用效能。

研究團(tuán)隊(duì)基于手性鈣鈦礦材料自旋發(fā)光二極管中存在問題，提出自旋極化激子器件工作模型，并通過“工作機(jī)理-材料調(diào)控-器件優(yōu)化”的路徑，研制出同時(shí)具備高發(fā)光不對稱度和高外量子效率的鈣鈦礦自旋發(fā)光二極管。

而后，研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)手性鈣鈦礦量子點(diǎn)材料系統(tǒng)中光電性質(zhì)-手性/自旋極化能力的構(gòu)效關(guān)系，制備出同時(shí)具備優(yōu)異光電性質(zhì)和高效自旋極化選擇能力的手性鈣鈦礦量子點(diǎn)材料，并能夠?qū)崿F(xiàn)多種波長的光致圓偏振光發(fā)射。

據(jù)悉，研究團(tuán)隊(duì)制備的手性鈣鈦礦量子點(diǎn)自旋發(fā)光二極管同時(shí)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的光電性能與高發(fā)光不對稱度。該器件展現(xiàn)出0.285的電致發(fā)光不對稱因子、16.8%的外量子效率、超過每平方米28000坎德拉的峰值亮度和19.8小時(shí)的T50穩(wěn)定性，在高性能手性光源的構(gòu)建上展現(xiàn)出巨大潛力。