光子循環(huán) (PR)、光子的重吸收和再發(fā)射可以使被困在波導(dǎo)模式中的光子的傳播方向隨機(jī)化，并有可能提高鈣鈦礦發(fā)光二極管 (PeLED) 的耦合效率。然而，光子循環(huán)在鈣鈦礦LED中的貢獻(xiàn)尚未在實(shí)際器件結(jié)構(gòu)中通過實(shí)驗(yàn)量化。鑒于此，2021年9月16日中科大肖正國團(tuán)隊(duì)于Nano Letters刊發(fā)利用增強(qiáng)的光子循環(huán)克服鈣鈦礦發(fā)光二極管的耦合輸出限制的研究成果。在這里，研究表明，在光子循環(huán)效應(yīng)下，鈣鈦礦層的厚度高達(dá)2200nm的鈣鈦礦LED的外量子效率 (EQE) 保持在 15% 以上，遠(yuǎn)高于厚發(fā)光材料器件的外耦合效率 (4.3%)。設(shè)計(jì)了單片器件結(jié)構(gòu)，通過實(shí)驗(yàn)量化器件工作條件下的光子循環(huán)貢獻(xiàn)，并表明光子循環(huán)可以貢獻(xiàn)鈣鈦礦LED總發(fā)射的 2.4% – 40.4%，具體取決于薄膜厚度。這項(xiàng)工作提供了一種重要的方法來操縱和量化鈣鈦礦光電器件中光子循環(huán)的貢獻(xiàn)。