全网独家！黄维院士团队攻克有机发光晶体管世界难题，成果登顶《自然·光子学》
在柔性电子显示屏的未来蓝图里，一个集“开关”与“发光”于一体的核心元件，其效率和功耗直接决定了产品的成败。如今，一项来自中国科学家的突破性进展，为这一蓝图带来了全新的解法。柔性电子全国重点实验室黄维院士团队成功研发出兼具高效率与低功耗的红、绿、蓝三色有机发光晶体管，其关键技术指标达到国际领先水平。
这项被国际顶尖学术期刊《自然·光子学》接收并发表的成果，不仅破解了长期困扰该领域的科学难题，更标志着我国在下一代柔性显示和光通信核心器件领域掌握了关键自主知识产权。
01 技术瓶颈：一个“三体问题”的世界级挑战
有机场效应发光晶体管，被视为未来超薄、可折叠、可穿戴显示器的理想“像素单元”。它巧妙地将晶体管的电学开关功能与发光二极管的发光功能合二为一，理论上能实现更简洁、更高效的电路设计。
然而，要实现高性能的OFE-LET，必须同时完美控制器件内部的电子/空穴（载流子）、电子-空穴对（激子） 和光子这三种物理实体的行为，这如同一个微观世界的“三体问题”：
载流子失衡：在多层器件结构中，电子和空穴难以平衡地注入和传输到发光层，导致发光效率低下。
激子猝灭：激子极易在材料界面或传输过程中湮灭而不发光，造成能量浪费。
光子损耗：产生的光子被困在器件内部的光学微腔中无法高效射出，导致亮度受限。
过往的研究往往只能解决其中一两个方面的问题，而黄维院士团队此次的创新，正是实现了对载流子、激子和光子的“三位一体”协同精准调控。
02 核心突破：一种“非对称”的巧思设计
团队突破的关键在于提出了一种创新的 “非对称交错电极”多层器件结构。这一精巧的结构设计是解决上述“三体问题”的工程学核心。
巧控载流子与激子：该结构通过空间分离电荷注入、传输和发光区域，并采用团队自主开发的、具有平衡双极传输特性的新型有机材料作为主体。这使得电子和空穴能够像在双向高速公路上一样顺畅、平衡地抵达“会面地点”——发光层，从而高效结合形成激子并辐射发光，显著降低了非辐射损耗。
巧控光子输出：更为精妙的是，这种非对称电极结构本身构建了一种优异的光学微腔。它就像一个精心设计的“光子隧道”，能够引导器件内部产生的光子更有效地朝一个方向射出，大幅提升光提取效率，将更多能量转化为可用的光。
03 性能飞跃：三色器件指标全面领先
基于上述策略，团队成功制备出红、绿、蓝三基色高性能OLET原型器件，其综合性能参数创造了该领域的新纪录：
高效率：红、绿、蓝器件的外量子效率（将电能转化为光子的效率）峰值分别达到 18.4%、21.2%和14.4%，电流效率（单位电流产生的亮度）分别高达 26.9、78.0和31.7 cd A⁻¹。这意味着器件能以更少的电能发出更亮的光。
高亮度：三种器件的最大亮度分别达到 16110、19577和4383 cd m⁻²，足以满足实际显示的亮度需求。
低功耗：基于该器件构建的像素电路演示模块，其寄生功耗低至5.6%，且图案化阵列具备超过 60%的开口率（有效发光面积占比），这对于实现高分辨率、低功耗的柔性显示屏至关重要。
04 深远影响：从柔性显示到未来光通信
这项研究的价值，远不止于刷新几项性能参数。
为柔性显示确立设计范式：该工作首次系统性地提出了通过协同调控载流子-激子-光子来设计高性能OLET的完整原则，为全球学术界和产业界开发下一代显示器件提供了清晰的“技术路线图”。
推动电泵浦有机激光器发展：高效率、高亮度的发光晶体管是实现电泵浦（直接用电流驱动）有机半导体激光器的关键前提。此项突破向最终实现室温下工作的有机激光器迈出了坚实一步，有望在片上光通信、传感等领域引发变革。
开辟超低功耗光通信新路径：OLET本身具备高速电光调制潜力。此次实现的高效率和低功耗特性，使其有望成为未来超高速、低能耗短距光互连（如芯片间、设备间）的新型光源，具有广阔的应用前景。
从实验室的精巧结构设计，到红绿蓝三色器件性能的全面突破，这项研究成果标志着我国在有机电子学与柔性电子学这一国际前沿竞争领域已处于领跑位置。它不仅仅是发表在高影响力期刊上的一篇论文，更是为我国在未来信息社会的显示与光电子产业竞争中，提前布局并握在手中的一张“王牌”。当未来的可折叠手机、可穿戴设备乃至植入式医疗显示器用上这项技术时，人们或许会记得，这项变革始于今天中国科学家对微观世界“三体问题”的精彩解答。