澳门人威尼斯钙钛矿LED：半导体界“瑞士军刀”现代智能手机的触摸屏之下是一层又一层的玻璃、偏光器、滤色器、电容式触摸传感器等。如今，研究人员开发了一款多功能一体的潜在替代品：感光像素。这些像素的功能远远不止用于显示屏，它们还可以对放置在上面的物体进行成像、检测指纹，甚至为设备充电。

　　“我们知道，LG乐金显示等很多液晶面板制造商都对整合（触摸屏功能）或成像很感兴趣。”学教授包春雄说，“虽然他们已经尝试了（有机LED和量子点LED等）一些材料，但其光响应性并不是很好。我们的钙钛矿LED则具备良好的光响应性。”包春雄及其合著者在2024年4月的《自然•电子学》杂志上发表了其研究。

　　钙钛矿是一类在光伏领域很受欢迎的材料，研究人员发现，它们可以用于制造高效太阳能电池和更亮、更好的量子点。

　　包春雄及其合著者希望钙钛矿设备既能发光，又能对光作出反应。他们开发的钙钛矿LED材料（PeLED）能够在高亮度条件下显示图像。该团队展示了红PeLED澳门人威尼斯4399、绿PeLED和蓝PeLED，其报告亮度高达每平方米4700坎德拉（大多数智能手机显示屏的峰值亮度为几百坎德拉）。此外，PeLED还能有效地探测光澳门人威尼斯37000，研究人员正是利用了它的这一特性来制造触摸屏。

　　“如果想要（一种材料）具备很好的光响应特性，那么你需要在这些材料中生成（电子）载体。”包春雄说，“在钙钛矿中，这很容易实现。”载体传输层允许电子移动，这反过来又使检测触摸输入成为可能。PeLED是光敏性的澳门人威尼斯37000，因此可以对触摸显示屏上的物体成像。

　　其结果就是一个集合了多种传感器功能的显示屏。它可以对放置在显示屏上的高对比度的小物体成像，这应该能让它成为一个可行的指纹读取器（原型显示屏太小，无法进行指纹测试）。该显示屏还具备光敏性，可以作为光传感器用于传输数据，或作为健康监测器。

　　这些功能可以帮助智能手机整合目前显示屏所需的多个单独传感器澳门人威尼斯4399。虽然该团队开发的原型显示器不能弯曲，但包春雄说，可以证明这项技术适用于柔性显示屏，例如折叠手机或可弯曲手机。

　　PeLED的光敏性具有惊人的潜力，有望取代许多智能手机传感器，而且它还有一个特殊优势澳门人威尼斯4399，那就是可以兼做太阳能充电器，这是钙钛矿显示屏可产生电荷的首次功能演示澳门人威尼斯37000。

　　“好的太阳能电池应该是好的LED，这是一个基本的概念，人们很清楚这一点。”伦敦帝国理工学院物理化学专业的读者阿提姆•巴库林（Artem Bakulin，未参与该研究）说，“但是，由于一些工程上的挑战，将太阳能电池与LED实际结合起来是很困难的。”

　　研究人员使用了原型显示屏给超级电容器充电，然后超级电容器可以用来为显示屏供电。暴露在白色LED室内照明条件下时，该显示屏的功率转换效率是暴露在模拟阳光下时的2倍多，这对大部分时间处于室内的消费者设备来说可能是有益的。

　　研究人员指出，其显示技术是一个概念验证，要想将其扩展到适合消费电子产品的尺寸，需要做更多的研究工作。另外，寿命也是一个问题，因为目前的钙钛矿材料退化速度很快，论文报告说其“运行寿命”仅为18.5小时。

　　“虽然这种材料很容易制造，但是也很容易退化。”包春雄说，“许多研究人员都在努力提高设备的使用寿命。尽管我们的设备不稳定，但有些团队报告称，钙钛矿的寿命要长得多。”例如，普林斯顿大学的一个研究团队已经研发出预计寿命达30年的钙钛矿半导体。