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欧宝平台登录:上海大学徐飞团队AOM:全无机波纹状二维层状卤化锑钙钛矿单源白光发射
更新日期:2022-07-12 07:38:37 来源:欧宝足球直播 作者:欧宝直播足球直播

  上海大学理学院物理系徐飞和合作者通过在全无机波纹状二维层状卤化锑钙钛矿引入少量稀土阳离子,实现对锑的同价元素替代;在此基础上,制备了基于高质量二维层状卤化锑钙钛矿薄膜的光泵浦平面白光二极管,在室温下获得了覆盖可见光区域的超宽带光谱的单源白光发射。

  关键词:Advanced Optical Materials ,二维层状钙钛矿,同价元素替代,白光照明,上海大学

  单源超宽带发射被认为是白光照明领域有前途的技术之一。这是因为单源超宽带发射光谱归因于自由激子窄带发射和自陷激子宽带发射的组合或单一自陷激子宽带发射。最近,二维钙钛矿材料在白光照明领域崭露头角。用于单源白光照明的钙钛矿材料可分为三类:有机-无机杂化含铅钙钛矿、有机-无机杂化无铅钙钛矿和全无机无铅钙钛矿。有机-无机杂化含铅钙钛矿由于铅的毒性,可能会在大规模工业生产中造成健康风险。有机-无机杂化无铅钙钛矿由于有机基团的存在,使其在暴露于空气、湿气、热和光时,其光电性能迅速下降。而全无机无铅钙钛矿组装成单一来源的白光照明,可避免铅和有机物的存在。

  近年来,全无机无铅钙钛矿如A 3 B 2 X 9 (A=Cs,Rb;B=Sb,Bi;X=Cl,Br,I),由于其优异的光电性能和优异的湿度稳定性,已成功应用于光电器件。与(110)取向的二维钙钛矿类似,具有波纹状结构的A 3 B 2 X 9 被归类为(111)取向的二维钙钛矿,表现出八面体骨架的畸变,提高了自陷激子的辐射复合概率。A 3 B 2 Cl 9 钙钛矿材料是禁带宽度大于3 eV的宽禁带半导体,理论上可以实现单源白光照明。其中,带隙约为3.03 eV的Cs 3 Sb 2 Cl 9 (CSC)卤化锑(Sb)钙钛矿,有望成为单源白光照明中有前途的全无机无铅钙钛矿材料之一。然而,由于发光的严重热猝灭,CSC很少在室温实现单源白光照明。

  为了克服发光热猝灭、解决低PLQY的问题,上海大学徐飞团队提出了一种可行的方法-稀土阳离子(RE 3+ ,例如Ce 3+ 、Sm 3+ 、Nd 3+ 、Y 3+ 和Er 3+ 等)对Sb 3+ 位点的同价替代策略。通过一步粉源蒸发法,首次成功合成了具有高质量结晶的全无机波纹状二维卤化锑钙钛矿CSC和Cs 3 (Sb 1-x RE x ) 2 Cl 9 (CSRC)薄膜。CSRC薄膜中少量稀土离子RE 3+ 的存在,可使光致发光强度比CSC高两个数量级。特别地,CSRC(R=Er, x=0.005)薄膜在室温下表现出强烈的超宽带发射。其半高宽为554 meV,荧光量子产率高达9.5%;其CIE坐标(0.33, 0.46)接近标准白光点(0.33, 0.33),CCT为5450 K。与CSC相比,CSRC中强烈的自陷激子宽带发射和光谱展宽被认为受到高激活能、“跨立型”能带排列和电子-声子相互作用等因素的影响。这些结果不仅有助于探索增加自陷激子发射的方法,而且为单源白光照明提供潜在应用。

  Advanced Optical Materials创刊于2013年,是一本报道材料科学领域与光-物质相互作用相关的突破性研究的跨学科国际期刊。其收录论文的研究领域包括光子学、等离激元光子学、超材料等。2021年影响因子为9.926。

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