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超薄核壳结构SiO?包覆Mn2?掺杂钙钛矿量子点用于高效白光发光二极管

DOI:10.1002/smll.201900484 期刊:Small 出版年份:2019 更新时间:2025-11-14 15:32:45
摘要: 具有优异光电性能的全无机半导体钙钛矿量子点(QDs)已得到广泛研究并应用于多种领域。然而,纳米器件的制备面临毒性、快速阴离子交换反应及稳定性不足等重大挑战。本研究采用简便的室温反相微乳液法,制备出超薄核壳结构二氧化硅包覆的Mn2?掺杂CsPbX?(X=Br,Cl)量子点。通过引入三辛基氧化膦多分支封端配体,有效阻断了硅烷水解导致的CsPbMnX?核量子点破损。二氧化硅壳层厚度可精准控制在2纳米以内,使CsPbMnX?@SiO?量子点获得50.5%的高量子产率,并显著提升热稳定性和耐水性。此外,绿色发光的CsPbBr?量子点与黄色发光的CsPbMnX?@SiO?量子点混合后无离子交换效应,可产生白光发射。最终通过结合蓝色芯片LED器件与上述钙钛矿混合材料,成功制备出白光发光二极管(LED)。该白光LED展现出68.4 lm W?1的高发光效率和Ra=91的高显色指数,在固态照明领域具有广阔应用前景。
作者: Xiaosheng Tang,Weiwei Chen,Zhengzheng Liu,Juan Du,Zhiqiang Yao,Yi Huang,Cheng Chen,Zhaoqi Yang,Tongchao Shi,Wei Hu,Zhigang Zang,Yu Chen,Yuxin Leng
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研究概述 实验方案 设备清单

为应对钙钛矿量子点(QDs)在纳米器件制备中面临的毒性、快速阴离子交换反应及稳定性不足等挑战,本研究通过开发超薄核壳结构SiO?包覆的Mn2?掺杂CsPbX?量子点,用于制备高亮度白光发光二极管(LED)。

该研究成功合成了具有高量子产率、改善的热稳定性和耐水性的超薄核壳结构SiO2包覆Mn2+掺杂CsPbX3量子点。这些量子点被有效用于制造高发光效率和显色指数的白光LED,显示出其在固态照明中广泛应用的潜力。

该研究的局限性在于溶液加工过程中量子点可能存在的非均匀性,这可能影响合成的重现性和可扩展性。此外,尽管量子点的耐水性有所改善,但仍会随时间出现一定程度的降解。

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