信息来源： 发布日期: 2022-04-21 浏览次数:

   ns²电子组态离子掺杂金属卤化物因其优异的光学性能，在太阳能电池、LED照明显示和光电探测等领域受到了广泛关注。然而，目前对该类材料的发光来源普遍存在一个认识误区，往往错误地将其归属于自限激子发光。另外，在金属卤化物中实现高效、可调谐的白光发射仍是该领域的一个技术难题。

图1、基于Bi³⁺/Te⁴⁺共掺杂Cs₂SnCl₆微晶实现双带可调谐白光发射：晶体结构示意图、发射光谱、Bi³⁺的荧光寿命随温度变化关系曲线、Bi³⁺→Te⁴⁺能量传递示意图。

近日，福州大学于岩团队李凌云副教授和中科院福建物质结构研究所陈学元团队郑伟研究员合作提出一种Bi³⁺/Te⁴⁺共掺杂策略，利用Bi³⁺→Te⁴⁺的高效能量传递，实现Cs₂SnCl₆空位有序型双钙钛矿微晶的双带可调谐白光发射（图1），其光致发光量子产率（PLQY）达68.3%，并通过变温高分辨光谱等手段提供充分可靠的证据证明其发光来源于Bi³⁺和Te⁴⁺离子sp→s²组态间的电子跃迁。

团队通过对比分析不同浓度Bi³⁺和Te⁴⁺单掺Cs₂SnCl₆微晶的漫反射和激发光谱，明确指认出掺杂引起的吸收峰分别归属于Bi³⁺的A带（¹S₀ →³P₁）和Bi³⁺ → Bi³⁺荷移跃迁（X带）吸收以及Te⁴⁺的A（¹S₀ →³P₁）、B（¹S₀ →³P₂）、C带（¹S₀ →¹P₁）吸收（图2），而且材料的光吸收和光发射过程与Cs₂SnCl₆基质无关。在紫外光激发下，Bi³⁺和Te⁴⁺分别表现出宽带蓝光（456 nm）和黄光（565 nm）发射，其发光来源于Bi³⁺和Te⁴⁺的³P_0,1 → ¹S₀跃迁，PLQY分别达到60.6%和84.6%。