Nat. Commun.:單CsPbBr3鈣鈦礦量子點的超窄帶室溫光發射

材料人編輯小單 1年前 (2022-08-18) 1330瀏覽

 

  • 【導讀】

發光材料的色純度（半峰寬）是決定LCD高清顯示技術色域的重要指標。相比以Eu2+摻雜的β-SiAlON為代表的綠光無機熒光粉，CsPbBr3鈣鈦礦量子點的色純度雖然已有較大的提升，卻仍無法完全滿足超高清顯示的要求。探究影響CsPbBr3綠光量子點發光峰寬度的因素從而實現對發光峰的進一步的窄化，對推動顯示技術發展有著重要意義。

 

  • 【成果掠影】

近日，瑞士蘇黎世聯邦理工大學Kovalenko教授團隊發表了新的研究論文，詳細探討了CsPbBr3量子點發光展寬的機制并提出了一種構建核殼結構的策略來實現發光峰的窄化。在該項研究中，作者首先通過第一性原理模擬確定了激子與表面低能聲子的耦合為CsPbBr3量子點發光展寬的主要原因。在此基礎上，通過構建具有I型能帶結構的CsPbBr3@CsPb1-xBr3-2x核殼量子點，實現對激子的限域進而抑制了激子與表面聲子的耦合，最終獲得了單個量子點發光半峰寬僅為35 meV的超窄帶發射。

相關研究文章以“Ultra-narrow room-temperature emission from single CsPbBr3perovskite quantum dots”為題發表在Nature Communications上。

  • 【核心創新點】
  1. 闡明了激子與量子點表面低能聲子的耦合為發光展寬的主要機制
  2. 通過溫和腐蝕的方式，構建了基于CsPbBr3的具有I型能帶結構的核殼量子點，實現了對激子的限域，從而抑制了激子與表面聲子的耦合
  • 【數據概覽】

圖1納米材料中的發光峰的展寬：以鈣鈦礦化合物為例 ?2022 The Authors

圖2鈣鈦礦量子點尺寸依賴的發光峰展寬及其本源 ?2022 The Authors

圖3稀釋誘導CsPbBr3量子點的表面修飾 ?2022 The Authors

圖4原始CsPbBr3量子點和經表面修飾后的CsPbBr3核殼異質結量子點的發光峰展寬 ?2022 The Authors

【成果啟示】

綜上，抑制激子與表面聲子的耦合是實現超窄帶發射的重要策略；通過構建異質結是實現這一策略的有力手段。具有超窄帶光發射的量子點不僅對實現超高清顯示有著重要意義，也是構造單光子光源的重要物質基礎。

原文詳情：Ultra-narrow room-temperature emission from single CsPbBr3perovskite quantum dots, nature communications, 2022, 13

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-30016-0

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