近日，南京工业大学先进材料研究院（IAM）院长黄维院士与瑞典林雪平大学、深圳大学教授合作，在国际顶级期刊《自然•电子学》上发表钙钛矿光电子领域研究重大进展成果——“利用相同的两个钙钛矿二极管实现双向光信号传输”。应用此项研究成果，可让LED灯泡承担无线路由器功能，还可让穿戴式监测设备柔性更好。
双向光信号传输通常需要两边各一组不同的信号接收器与信号放射器。若能够将信号接收与发射功能集成到同一个器件上，就可帮助实现集成器件的小型化或更高密度的器件集成，从而降低成本。
铅卤化物钙钛矿材料是近些年来迅速发展起来的一类廉价且光电性能良好的半导体材料，已在发光二极管与光电探测器等领域展示出了不俗性能。不仅如此，钙钛矿材料还能够对自己发出的光进行响应。这些优良性质,满足了通过单一双功能器件实现双向信号传输的前提条件。然而，如何把材料优势变成应用优势，却是有待科学家破解的一道难题。
团队研究成员、博士后徐巍栋介绍，“利用相同的两个钙钛矿二极管实现双向光信号传输”研究，破解的就是上述难题。该研究成果作为一种新型的双功能钙钛矿器件，同时具备了目前钙钛矿领域最高效的发光性能与最灵敏的光检测性能。通过调节偏压，该器件还可以实现两种功能的自由切换。基于这一兼具高性能与高响应速度的二极管器件，研究小组通过两个相同的器件实现了双向的信号传输功能，并在实时脉搏监测中得到验证。
据介绍，这项研究成果将主要运用于通讯等领域，用LED灯泡代替路由器，把光通讯直接调制到LED灯泡上，就能使通讯时保密性更好，通讯速度更快。成果在传感领域也有广阔的应用前景，如可做成柔性的监测血压、心跳的穿戴式设备，比现在市场上现有设备更小更精准，柔性也更好，穿戴在身上接近于无感。
现任西北工业大学常务副校长的黄维院士介绍，西工柔性电子研究院（IFE）与南京工业大学先进材料研究院（IAM）作为国际上钙钛矿发光领域的开拓者之一，长期致力于钙钛矿发光材料的开发、机理的研究与新应用的探索。该工作得益于课题组前期在高效钙钛矿发光器件制备中的经验积累，并再次拓展了钙钛矿材料在光电子领域的新应用。
（来源：紫金山新闻）
