用光子晶体照亮钙钛矿发光二极管

所有无机铯-铅卤化物-钙钛矿半导体由于其独特的性能，包括：低阈值、高量子效率和低成本，在纳米激光器、发光二极管和太阳能电池应用方面显示出巨大的潜力。然而，钙钛矿半导体的高材料折射率阻碍了光子和照明应用时的光提取效率。

最近，由Wang Hong教授领导的一个南洋理工大学的团队展示了用精细电子束光刻技术制作的一种新型钙钛矿光子晶体，这种新型晶体具有较高的光提取效率。这种钙钛矿型光子晶体同时具有抑制发射速率和光能重分布的特性。

图片：光子晶体(PhC)和不含有光子晶体的钙钛矿薄膜的光致发光图像

他们观察到，由于光子带隙效应（PBG），钙钛矿光子晶体的自发辐射率降低了7.9倍，衰减较慢。在钙钛矿型光子晶体薄膜中，由于光能从二维导模重新分布到垂直方向，也能清楚地观察到23.5倍的发射强度增强，这表明它具有很高的本征光提取效率。

与硅相比，二维光子晶体的提取效率是第二大的。存在发射抑制，但由于光通过方向耦合得到改善，因此上图中的发射图像显示光子晶体（PhC）中的亮度与未配光薄膜中的亮度相比是有明显区别的。

通过将光能重新分配到有用的模式来抑制不希望的光发射情形，这在钙钛矿的各种应用中提供了一种有前途的方法，包括太阳能电池、显示器和光伏。这项研究发表在美国化学学会光子学杂志上（ACS Photonics）。

原文来源：https://phys.org/news/2019-03-brightening-perovskite-photonic-crystals.html