北京時間10月11日，國際頂級學術刊物《Nature》在線發表了華僑大學材料科學與工程學院魏展畫教授為第一通訊作者、博士生林克斌為第一作者，華僑大學為第一完成單位的研究論文《Perovskite Light-Emitting Diodes with External Quantum Efficiency Exceeding 20 percent 》。這標誌著華僑大學在基礎研究方面取得了重要的進展，在《Nature》上發表研究論文實現了零的突破。
《Nature》雜誌是國際上最具影響力的學術期刊之一，始終如一地報道和評論全球科技領域裡最重要的突破，代表了各個科技領域內的最高研究水平，其最新影響因子是41.57。
此次論文的刊發標志著魏展畫教授團隊在鈣鈦礦電致發光領域取得了重大研究進展。論文中，他們提出了一種全新的薄膜製備策略並優化了LED器件結構，製備出了高亮度、高量子轉換效率和較好穩定性的鈣鈦礦LED器件。其中，該鈣鈦礦LED器件的外量子效率高達20.3%，刷新了世界紀錄。
近幾年來，鈣鈦礦材料在發光領域的潛在應用開始引起人們的廣泛關注，但是，受限於鈣鈦礦薄膜較差的成膜特性以及相對較低的熒光量子效率，其在發光、顯示以及激光領域的應用發展一直比較緩慢。
圖（A）單層、疊層和半核殼式結構鈣鈦礦薄膜示意圖，（B）紫外燈下三種鈣鈦礦薄膜的熒光發光照片，（C）鈣鈦礦LED器件實物圖。
為了克服上述困難並提高器件電光轉換效率，魏教授團隊提出了一種全新的薄膜製備策略：組分空間分佈管理，通過構建CsPbBr3@CH3NH3Br半核殼結構，大幅減少了晶體內的非輻射覆合缺陷，提高了鈣鈦礦薄膜的發光效率；另一方面，通過在發光層和電子傳輸層間插入PMMA阻擋層，有效地改善了器件內的電子和空穴的注入速度匹配情況。通過上述優化，得到的鈣鈦礦LED器件的外量子轉換效率高、穩定性較好。該研究成果已申請了國家和國際PCT專利。
據魏展畫教授介紹，鈣鈦礦LED作為平面自發光器件，具有質量輕、厚度薄、視角廣、響應速度快、可用於柔性顯示、使用溫度範圍廣、構造和製備工藝簡單等優點，在屏幕顯示（手機、電視、PC、VR和車載設備等）和綠色健康燈光照明（無藍光傷害）等方面具有廣泛的應用前景。
據瞭解，新加坡南洋理工大學熊啟華教授和加拿大多倫多大學Edward H. Sargent教授為該論文的共同通訊作者。該研究項目還得到了華僑大學中央高校基本科研經費項目（600005-Z16J0038）、福建省一流學科建設引導專項經費（600007-40001303）和國家自然科學基金項目（U1705256）的支持。
魏展畫教授（左一）在實驗室指導學生
魏展畫教授，2011年7月畢業於廈門大學化學系，取得學士學位；2015年8月畢業於香港科技大學化學系，取得博士學位，其導師為楊世和教授；2015年9月至2016年7月間在新加坡南洋理工大學數理科學學院從事博士後研究，師從熊啟華教授；此後，加入華僑大學材料科學與工程學院。其課題組的主要研究方向包括鈣鈦礦電致發光器件和鈣鈦礦太陽能電池等，此前他已在《Energy & Environmental Science》《Angewandte Chemie》等期刊上發表研究論文10餘篇。（來源：華僑大學）
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