鄭州大學在新型銅基鹵化物白光LED研究方面取得重要進展

近日，鄭州大學物理學院在新型銅基鹵化物白光LED研究方面取得重要進展，相關成果以題為“High Color-Rendering Index and Stable White Light-Emitting Diodes by Assembling Two Broadband Emissive Self-Trapped Excitons”的論文發表于國際權威期刊Advanced Materials上，并被選為雜志封面。

鄭州大學為第一單位，2019級博士研究生馬壯壯為第一作者，史志鋒副教授、單崇新教授以及吉林大學張立軍教授為通訊作者。

在全球能源危機、環保要求不斷提高的情況下，發展綠色無毒、低能耗、高光效、長壽命的白光發光二極管（WLED）無疑具有重要的科學意義和實用價值。

目前，采用多發光體混合策略已可制備出高顯色指數的WLED。但在面向實際應用時，該制備技術卻存在明顯的局限性。例如，以特定比例混合不同顏色的發射體會增加器件制備難度及成本；光子的自吸收效應將引起器件的效率損失，WLED的顯色性會隨著運行時間而發生衰變等。

為了克服上述困難，研究團隊提出采用具有寬帶發光特征的兩種銅鹵化物組合的策略，來制備高顯色指數且可穩定工作的WLED。通過第一性原理計算，研究團隊首先分析了材料的相穩定性及相共存特征，并利用一步反溶劑技術成功制備出覆蓋整個可見光光譜的CsCu2I3@Cs3Cu2I5復合發射體。

由于兩種材料表現為較寬的譜帶和較大的斯托克斯位移，這有效避免了該復合發射體對光子的自吸收效應，對改善WLED的光提取效率是有利的。進一步，將CsCu2I3@Cs3Cu2I5復合體作為發光層，研究團隊成功制備出一系列冷暖白光可調的電注入WLED，其CRI高達91.6，且表現出優良的工作穩定性。

上述研究成果為低成本、高顯色指數、穩定的WLED設計與制備提供了新的思路。