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中科院大连化物所揭示非铅双钙钛矿纳米晶动力学机理

发布时间:2019-11-08 07:43内容来源:网络整理 点击:

  中科院大连化学物理研究所研究员韩克利团队揭示了非铅钠铟基双钙钛矿纳米晶动力学机理,创新性地采用变温热注射法成功合成未掺杂及银掺杂的非铅双钙钛矿纳米晶,银掺杂纳米晶展现出明亮的黄色荧光,并详细论述了其自陷激子发光动力学机理。相关成果近期发表在《德国应用化学》上。

  非铅钙钛矿纳米晶由于其无毒性和稳定性引起人们的关注,尤其是具有三维结构和直接带隙的铟基双钙钛矿纳米晶被认为是理想的发光材料,有望被用于照明领域。目前,未掺杂的铟基纳米晶的荧光量子产率仍很低,未能达到人们的预期,主要由于其机理不清楚,制约着新型高效的钙钛矿材料的设计和发展,需要进一步深入研究。

  研究团队采用变温热注射法,成功合成了高质量未掺杂及银掺杂直接带隙钠铟基非铅双钙钛矿纳米晶,该方法对非铅钙钛矿纳米晶的合成具有普适性。研究发现,未掺杂纳米晶几乎没有荧光。科研人员通过掺杂微量银,不仅能打破未掺杂纳米晶暗态自陷激子,使其转变为亮态自陷激子,还可以钝化纳米晶的缺陷。因此,掺杂后的纳米晶表现出明亮的黄光和更好的稳定性,荧光量子产率高达31.1%。

  本项工作强调了合成方法优化和适当的元素掺杂对新型半导体材料设计的重要性,为寻找新型高性能纳米材料在光电子领域的应用提供了一种新的可行途径。(记者刘万生)

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