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              好消息！新型鈣鈦礦量子點穩(wěn)定性提升方面獲重要進展
              
                
              
                    2019/7/8 9:45:06
                    
                        
                        作者： 來源：鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院
                        
                        
                    
                    
                
              
            
              
            
            
              摘要：近日，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院材料物理研究所在新型鈣鈦礦量子點穩(wěn)定性提升方面取得重要進展，相關(guān)成果以鄭州大學(xué)為第一單位發(fā)表于國際權(quán)威期刊《Chemistry of Materials》(影響因子：10.159)上……
              
            
            

            
              
                
                
              　　近日，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院材料物理研究所在新型鈣鈦礦量子點穩(wěn)定性提升方面取得重要進展，相關(guān)成果以鄭州大學(xué)為第一單位發(fā)表于國際權(quán)威期刊《Chemistry 
of Materials》(影響因子：10.159)上，(Sodium Doping-Enhanced Emission Efficiency and 
Stability of CsPbBr3Nanocrystals for White Light-Emitting Device，Chemistry of 
Materials, 11, 3917-3928 
(2019))，并被選為該期的雜志封面(Cover)。該論文的第一作者為李森博士，通訊作者為史志鋒副教授、楊東問副教授以及李新建教授。
              　　近年來，金屬鹵化物鈣鈦礦量子點體系材料因其制備工藝簡單、熒光量子產(chǎn)率高、色域覆蓋范圍廣以及發(fā)光純度高等優(yōu)點，引起了國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。經(jīng)過科學(xué)家的不懈努力，目前基于鈣鈦礦量子點材料的紅、綠、藍光發(fā)光二極管(LED)已可成功制備，在發(fā)光亮度、色純度和能耗等方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，有望應(yīng)用于大尺寸超清顯示和高端照明等領(lǐng)域。但迄今為止，CsPbX3鈣鈦礦量子點的穩(wěn)定性依然是一個亟待解決的科學(xué)難題，也是限制鈣鈦礦基發(fā)光器件走向應(yīng)用的關(guān)鍵。
              　　不同于以往報道的包覆策略，此論文基于室溫溶液技術(shù)進行了堿金屬摻雜研究，成功地實現(xiàn)了金屬鈉離子在CsPbX3鈣鈦礦量子點中的替位摻雜，在增強材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時也大幅提升了材料的熒光量子效率。理論上，通過第一性原理計算NaPb缺陷具有相對較低的形成能，同時NaPb缺陷的產(chǎn)生增加了材料的光學(xué)帶隙，并大幅提升了鹵素陰離子在晶格中的擴散勢壘，對材料的穩(wěn)定性改善是有利的。實驗上，當Na/Pb原子比例為0.027時，材料的發(fā)光峰由530 
nm藍移至505 
nm，與理論計算結(jié)果相吻合;熒光量子產(chǎn)率從最初的44%增加至86%;此外，CsPbBr3:Na鈣鈦礦量子點的抗紫外光、水以及熱穩(wěn)定性較CsPbBr3量子點大幅提升，連續(xù)經(jīng)過七個加熱/冷卻(20-120℃)循環(huán)測試后，CsPbBr3:Na鈣鈦礦量子點的發(fā)光效率幾乎可以維持。進一步，通過與商用紅光熒光粉混合構(gòu)建了白光LED，器件展現(xiàn)出優(yōu)良的工作穩(wěn)定性，在未封裝情況下、連續(xù)工作500小時后，器件的發(fā)光效率可維持在最初值的85%以上，較CsPbBr3量子點基白光LED(30%)有了大幅的提升。上述研究成果為鈣鈦礦量子點的穩(wěn)定性提升研究及器件應(yīng)用提供了新的思路。
              　　消息顯示，該工作得到了國家自然科學(xué)基金、河南省高校科技創(chuàng)新人才支持計劃以及鄭州大學(xué)物理學(xué)科推進計劃等項目的支持。

              
            
              

            
              
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