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大数据工程学院曾凡菊等发表研究论文《一种合成高色纯度蓝色发光铝掺杂CsPbBr3钙钛矿量子点的简单方法》


作者:    文章来源:大数据工程学院    更新时间:2022年06月09日  浏览次数:914

本网讯日前,大数据工程学院曾凡菊等人在Journal of Luminescence(IF=3.559)上发表了题为《一种合成高色纯度蓝色发光铝掺杂CsPbBr3钙钛矿量子点的简单方法》(A facile strategy to synthesize high colour purity blue luminescence aluminium-doped CsPbBr3perovskite quantum dots)的研究论文。

近年来,铅卤钙钛矿CsPbX3(X=Cl,Br或I)因其发光波段可调、荧光量子产率高(Photoluminescence quantum yield,PLQY)以及荧光半峰宽窄等优点而被广泛应用于光电器件领域。然而,与PLQY接近于1的绿光和红光相比,蓝光的PLQY仍比较低。在此,采用过饱和重结晶合成方法合成了铝(Al3+)离子掺杂的CsPbBr3钙钛矿量子点,并对其晶体结构和光学性质做了表征。结果表明,Al3+离子掺杂CsPbBr3量子点的粒径和晶格间距随着Al/Pb摩尔比的增加而减小,这归因于Al3+离子的半径远小于Pb2+离子。随着Al/Pb摩尔比的增加,Al3+离子掺杂量子点的荧光峰发生明显蓝移,由503 nm蓝移至465 nm。此外,当Al/Pb比为1.0时,Al3+离子掺杂CsPbBr3量子点在465 nm处具有高色纯度(半峰宽为83.3 meV)的蓝光发射,PLQY为65.7%,并在大气环境表现出良好的稳定性。该方法合成的高色纯度蓝色发光Al3+离子掺杂CsPbBr3量子点在蓝色光电子领域显示出巨大的潜力。

结论一:Al3+离子的半径远小于Pb2+离子,Al3+离子掺杂CsPbBr3量子点的粒径和晶格间距随着Al/Pb摩尔比的增加而减小,适量的Al3+离子掺杂可有效提高CsPbBr3量子点的结晶性能,Al3+离子掺杂过量则会对CsPbBr3量子点的结晶性能产生负面影响。

结论二:由于Al3+离子的引入,导致Al3+离子对CsPbBr3中Pb2+实现了部分替代,在带隙中引入了新的能级,且Al3+离子的半径远小于Pb2+离子,从而导致带隙变宽,导致光学性能发生蓝移,随着Al/Pb摩尔比的增加,Al3+离子掺杂量子点的荧光峰发生明显蓝移,由503 nm蓝移至465 nm。

一审:马雅云

二审:朱瑞

终审:赵小明

编辑:马雅云

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