Grafiskt abstrakt. Kredit:Angewandte Chemie International Edition (2022). DOI:10.1002/anie.202205276
Pb-fria helt oorganiska halogeniddubbelperovskiter (DP) har dykt upp som en viktig klass av miljövänliga fosforer för optoelektroniska tillämpningar. Studierna av dem är huvudsakligen begränsade till det synliga spektralområdet.
Lantanid (Ln 3+ ) dopning föreslås som ett giltigt tillvägagångssätt för att utöka spektralområdet för DP:er mot den nära-infraröda (NIR) regionen. Tyvärr är dessa Ln 3+ -dopade DP:er lider fortfarande av låg svag NIR-emission av Ln 3+ på grund av det lilla absorptionstvärsnittet av Ln 3+ .
I en studie publicerad i Angewandte Chemie International Edition , utvecklade forskargruppen ledd av professor Chen Xueyuan från Fujian Institute of Research on the Structure of Matter av den kinesiska vetenskapsakademin en ny klass av NIR-emitterande DP:er baserade på Ln 3+ -dopade Cs2 (Na/Ag)BiCl6 . Dra nytta av Na + -inducerad nedbrytning av lokal platssymmetri i Cs2 AgBiCl6 DP:er, effektiva NIR-utsläpp av Ln 3+ (t.ex. Yb 3+ och Er 3+ ) realiseras genom Bi 3+ sensibilisering.
Forskarna studerade först systematiskt de optiska egenskaperna hos Ln 3+ -dopade Cs2 (Na/Ag)BiCl6 fosforer för att bestämma det optimala Na + innehåll och undersökte sedan ingående dynamiken i det exciterade tillståndet och energiöverföringsprocessen i den optimala Ln 3+ -dopade Cs2 Ag0.2 Na0,8 BiCl6 fosforer med hjälp av temperaturberoende steady-state och transient fotoluminescerande spektroskopi.
Raman-spektroskopianalys och beräkningar av densitetsfunktionsteori (DFT) bekräftade att Na/Ag-legering orsakade förändringen av Bi-Cl-bindningslängden, vilket resulterade i lokal symmetribrott av Bi 3+ i [BiCl6 ] 3- oktaeder.
Jämfört med den för Na-fria Cs2 AgBiCl6 motsvarigheter, NIR-emissionen av Yb 3+ och Er 3+ kan förstärkas 7,3 gånger och 362,9 gånger i Cs2 Ag0.2 Na0,8 BiCl6 DP:er, med de optimala fotoluminescenskvantutbytena (PLQYs) på 19,0% respektive 4,3%.
Dessutom använde forskarna dessa Ln 3+ -dopad NIR-emitterande Cs2 Ag0.2 Na0,8 BiCl6 DP:er för 365-nm UV-konverterade NIR Light Emitting Diodes (LEDs), som indikerade deras potentiella tillämpningar som högpresterande optoelektroniska enheter.
Dessa fynd ger ny insikt i designen av effektiva NIR-luminiscerande Ln 3+ dopade helt oorganiska halogenid-dubbelperovskiter, vilket kan påskynda utvecklingen av nya optoelektroniska NIR-enheter. + Utforska vidare
