西南交大楊維清課題組Adv.Optical Mater.：加點液氮，綠光變深藍光！！

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鉛鹵鈣鈦礦納米晶由于具有優異的發光性能，簡單的合成方法，高的發光量子產率和低的缺陷容忍度，已經成為下一代光電應用中極具潛力的材料。而利用鹵素鈣鈦礦材料設計的鈣鈦礦發光二極管（PeLED）具有較高的色純度，連續的發射譜，并且生產成本低廉，成為產業界廣泛關注的下一代發光顯示技術，未來在下一代固態照明和顯示領域極具應用前景。

目前，紅光和綠光的外量子產率已經突破20%，然而，作為三基色之一的藍光PeLED發展較為緩慢，這嚴重制約了全彩色PeLED的發展。基于此，組分過程和維度工程被用來提高藍光PeLED的性能。通過這兩種方法獲得的藍光發射范圍在475~490nm之間，難以滿足下一代固態照明和顯示應用對于深藍光的需求（~460nm）。針對這個問題，研究者利用混合鹵素（Br/Cl）為基礎的離子交換策略來實現深藍發射，但是這種方法又面臨著相分離和鹵素離子遷移導致光譜不穩定的問題。目前，在一個維度上具有限域作用的二維CsPbBr₃?PeLEDs已經被證實可以有效地提高純藍發射的性能。因此，可以通過進一步降低鈣鈦礦納米晶的尺寸，從而獲三個維度都具有強限域作用的量子點。然而，CsPbBr₃鈣鈦礦納米晶由于較低的形成能和軟離子晶格的結構特點，成核生長速度極快，一般幾秒就可以形成，難以獲得在三個維度上具有強限域作用的純藍CsPbBr₃鈣鈦礦量子點。

近日，西南交通大學材料科學與工程學院楊維清教授團隊采用一種低溫熱力學抑制的方法合成了深藍光發射的CsPbBr₃超小量子點。具體方法是把液氮加入到反溶劑甲苯中，從而有意抑制超快的成核和生長速率，來獲得具有較大激子結合能的超小CsPbBr₃量子點，該量子點發光量子產率高達98%，發射峰位于460nm左右，半峰寬僅為12nm，并且在大氣環境下可以穩定存放60天，具有優異的光譜穩定性。本研究也證明了低溫可以抑制缺陷態和非輻射復合。最后利用該超小CsPbBr₃量子點作為發光層制備了深藍色LED，色坐標為(0.145，0.054)，優于國家電視標準委員會（NTSC）的藍光標準。這項工作將為大批量合成其他具有強量子限域的鈣鈦礦材料體系比如有機無機雜化鈣鈦礦等提供一種新的思路和方法。

原文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202100300

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