历史性突破!我国成功攻克绝缘性稀土纳米晶的高效电致发光。
黑龙江大学、清华大学和新加坡国立大学合作攻克绝缘性稀土纳米晶的高效电致发光。
黑龙江大学、清华大学和新加坡国立大学合作完成的突破性研究成果在《Nature》正式发表,成功攻克绝缘性稀土纳米晶的高效电致发光这一世界难题。该研究为实现我国稀土资源从“原料出口”向“高附加值技术输出”的战略转型提供了关键核心技术支撑。
据黑龙江大学官方微信公众号2025年11月20日发布消息,内容如下:
稀土纳米晶像大海中一座“绝缘小岛”
唯有光能飞跃“天堑”激发她绚丽多彩的光芒
电却无路可达
黑龙江大学许辉教授团队与合作者在“小岛”周围架起无数有机“光电桥梁”
天堑变通途
让“电激发绝缘体发光”的不可能变为可能
这项被团队打磨了十四年的研究成果
以“捕获电生激子实现可调谐的镧系纳米晶电致发光”为题
在线发表于国际顶级期刊《Nature》
这是黑龙江大学首篇《Nature》论文
也是黑龙江省化学学科首篇《Nature》论文
“能不能让稀土纳米晶产生电致发光?”
这个想法显然“异想天开”。因为稀土纳米晶(镧系掺杂纳米晶)虽然是公认的“发光宝石”,色纯度高、稳定性好、宽色域可调,但它天生绝缘。这导致电荷无法注入,就像一座美丽的海中小岛,可望不可及。
“绝缘”二字,断绝了稀土纳米晶与平板显示、柔性电子、生物成像等光电领域的缘分,成为一道世界性的难题。
从2011年,黑龙江大学、清华大学和新加坡国立大学三支团队始终紧密协作,不断深化对课题的理解。十四年间,他们投入大量时间与精力,持续积累、不断试错,克服重重困难,最终实现了基于绝缘稀土纳米晶的高效电致发光器件。
历经淬炼,终见锋芒。基于该策略的电致发光器件性能实现数量级的飞跃。
团队制备的绿色电致发光器件,其外量子效率达到5.9%,比未功能化的纳米晶器件提升了76倍。
更令人惊叹的是,无需改变器件结构,仅通过调整纳米晶中掺杂的稀土离子,就能在同一器件上实现从绿色、暖白色到近红外光的连续、精准调控。
这项成果的意义,远不止于“让一类材料电致发光”。
它打破了“绝缘体无法电致发光”的传统认知,为整个光电材料家族开辟了新的方向。
(黑龙江大学公众号)



