中國粉體網(wǎng)訊  近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所副研究員曾慶輝課題組提出一種由于CsPbBr₃和Cs₄PbBr6的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變誘導的高效熒光鈣鈦礦納米晶,，所制備的鈣鈦礦納米材料的熒光量子效率可達99%,，并將這種高熒光量子產(chǎn)率的材料應用于LED器件方面，該工作對于鈣鈦礦量子點在光電器件領(lǐng)域的應用具有十分重要的意義,。該成果發(fā)表在英國皇家化學學會的Journal of Materials Chemistry C 雜志上（J. Mater. Chem. C,，2019，7,，7548--7553）,，并被雜志選為首頁封面文章。該文章的第一作者是在讀博士研究生蘇瑩,，通訊作者是曾慶輝,。

全無機鈣鈦礦納米材料因其優(yōu)異的光學性能（如較高的熒光量子產(chǎn)率、激發(fā)譜線寬,、較窄的熒光發(fā)射光譜,、發(fā)射光譜可調(diào)等優(yōu)異的光學性能），在LED,、激光器和太陽能電池等光電領(lǐng)域得到廣泛的應用研究,。隨著全無機鈣鈦礦量子點的快速發(fā)展，鈣鈦礦家族如Cs₄PbBr₆,，Cs₂PbBr₄ 以及CsPb₂Br₅等鈣鈦礦衍生物受到科研工作者越來越多的關(guān)注,。近幾年，研究主要集中在“非發(fā)光”的Cs₄PbBr₆納米晶和“發(fā)光”的CsPbBr₃量子點的化學轉(zhuǎn)化方面,。但迄今為止,，這種轉(zhuǎn)化過程中存在的明顯熒光增強的作用及其背后的深層機制并未得到解釋。

曾慶輝等科研人員通過添加ZnBr₂作為誘導劑,，實現(xiàn)了由CsPbBr₃量子點向Cs₄PbBr₆納米晶轉(zhuǎn)化,，并解釋了在這種轉(zhuǎn)化過程中存在的明顯的熒光增強作用（CsPbBr₃量子點的熒光量子產(chǎn)率由58％提高到99％）及其背后的深層機制。同時,，觀察到Cs₄PbBr₆納米晶的精準的發(fā)光峰位置（336nm）,，解決了之前存在的爭議問題。

通過添加ZnBr₂作為誘導劑的方法實現(xiàn)了從CsPbBr₃量子點逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镃s₄PbBr₆納米晶,，并且光致發(fā)光峰的位置保持在517nm而沒有太多偏差。在從CsPbBr₃量子點到Cs₄PbBr₆納米晶的轉(zhuǎn)化過程中,，剩余的CsPbBr₃量子點的熒光量子產(chǎn)率仍然保持高達近99％,，這是由于CsPbBr₃量子點中發(fā)生的“適者生存”過程和非輻射躍遷減少的過程。有趣的是,，當將誘導劑含量增加至95％時,，得到了近似單相的Cs₄PbBr₆納米晶結(jié)構(gòu)。通過監(jiān)測它的吸收和發(fā)射光譜，獲得了336 nm的發(fā)射峰,，這與之前的公開發(fā)表的理論研究一致,，從而表明Cs₄PbBr₆納米晶的精確發(fā)光峰位置。進一步直接闡明,，先前在CsPbBr₃和Cs4PbBr₆共存的混合納米晶結(jié)構(gòu)中看到的綠色發(fā)射峰僅來自CsPbBr₃量子點的發(fā)光而不是Cs₄PbBr₆納米晶,。通過與香港中文大學的研究人員合作，基于優(yōu)化了的CsPbBr₃高熒光量子點制備了綠光LED器件,，其亮度的最大值高達1941.6 cd/m2,，最大外量子效率（EQE）約為1.21％，這為未來獲得高效熒光CsPbBr₃鈣鈦礦量子點和相應的富有成效的光電器件開辟了新的途徑,。

該工作得到吉林省科技發(fā)展計劃項目的支持,。

在ZnBr₂誘導劑作用下CsPbBr₃和Cs₄PbBr₆鈣鈦礦納米晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的示意圖

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）

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