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研究團隊主要解決了純紅光鈣鈦礦LED亮度提高時效率驟降的問題。他們自主研發出給LED“拍片子”的電激發瞬態吸收光譜技術，通過探測LED內部的電子和空穴，發現空穴泄漏到電子傳輸層是純紅光鈣鈦礦LED性能瓶頸的原因。

研究團隊提出一種新的材料結構設計——三維鈣鈦礦異質結，有效抑制了空穴泄漏。研究人員在鈣鈦礦晶格內部插入有機分子，改變發光層晶體結構，構建了阻攔空穴離開發光層的寬帶隙能壘，在實現載流子限域的同時，保持高遷移率。

基于三維鈣鈦礦異質結開發的純紅光鈣鈦礦LED峰值外量子效率達到24.2%，與頂級有機發光二極管(OLED)水平相當;最大亮度為24600坎德拉/平方米，相比之前報道的純紅光三維鈣鈦礦LED提升了3倍。