中國團隊攻克有機發(fā)光晶體管難題創(chuàng)新設(shè)計開辟新路徑

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2025-11-13 07:06:32 中國日報網(wǎng)

近日，西北工業(yè)大學(xué)柔性電子全國重點實驗室黃維院士團隊在高性能有機發(fā)光晶體管領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，成功研發(fā)出高效率、低功率損耗且兼具水平和垂直結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光晶體管。這一成果為未來大面積柔性顯示和低功耗光通信等應(yīng)用開辟了全新路徑。

有機場效應(yīng)發(fā)光晶體管（OFE-LET）作為新型光電器件，巧妙地將有機發(fā)光二極管的發(fā)光特性與場效應(yīng)晶體管的電流開關(guān)特性高度集成，在高性能柔性有機顯示應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景，因而受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

然而，當(dāng)前該領(lǐng)域面臨著諸多挑戰(zhàn)。單層結(jié)構(gòu)的器件容易出現(xiàn)發(fā)光能量浪費的情況，多層結(jié)構(gòu)的器件又難以實現(xiàn)電流傳輸平衡，還會困住大量光子導(dǎo)致能量損耗。如何同時解決這些問題，成為困擾科研人員的關(guān)鍵。

針對這一技術(shù)瓶頸，黃維院士團隊創(chuàng)新設(shè)計了非對稱交錯電極的多層結(jié)構(gòu)，并開發(fā)出一種特殊材料，能讓電子順暢遷移，實現(xiàn)電流和光子的精準(zhǔn)控制。通過這一方案，團隊成功造出了紅、綠、藍(lán)三色高性能器件：紅光器件最高發(fā)光效率達(dá)18.4%，綠光達(dá)21.2%，藍(lán)光達(dá)14.4%；亮度方面，紅光最高能到16110cd/m2，綠光可達(dá)19577cd/m2，藍(lán)光為4383cd/m2。團隊研發(fā)的圖案化器件陣列，有效顯示區(qū)域占比超60%，電路能耗損耗僅5.6%，顯著提升了技術(shù)的實際應(yīng)用價值。

該研究不僅創(chuàng)新性地為開發(fā)高效率、高亮度和低功率損耗的有機發(fā)光晶體管確立了關(guān)鍵的器件設(shè)計原則，還為推動大面積柔性顯示、電泵浦有機半導(dǎo)體激光器和光通信等前沿領(lǐng)域應(yīng)用提供了全新路徑。

(責(zé)任編輯：zx0176)

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