Luminescência de infravermelho próximo eficiente em perovskitas duplas de haletos totalmente inorgânicos dopados com lantanídeos
Resumo gráfico. Crédito:Angewandte Chemie International Edition (2022). DOI:10.1002/anie.202205276
As perovskitas duplas de haletos totalmente inorgânicos (DPs) sem Pb surgiram como uma importante classe de fósforos ambientalmente benignos para aplicações optoeletrônicas. Os estudos sobre eles se restringem principalmente à região espectral do visível.
Lantanídeo (Ln
3+
) é proposta como uma abordagem válida para expandir a faixa espectral de DPs para a região do infravermelho próximo (NIR). Infelizmente, esses Ln
3+
DPs dopados ainda sofrem de baixa emissão NIR fraca de Ln
3+
devido à pequena seção transversal de absorção de Ln
3+
.
Em um estudo publicado na
Angewandte Chemie International Edition , o grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Chen Xueyuan do Fujian Institute of Research on the Structure of Matter da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu uma nova classe de DPs emissores de NIR baseados em Ln
3+
-dopado Cs
2 (Na/Ag)BiCl
6 . Beneficiando-se do Na
+
quebra induzida da simetria do site local no Cs
2 AgBiCl
6 DPs, emissões NIR eficientes de Ln
3+
(por exemplo, Yb
3+
e Er
3+
) são realizados através do Bi
3+
sensibilização.
Os pesquisadores primeiro estudaram sistematicamente as propriedades ópticas de Ln
3+
-dopado Cs
2 (Na/Ag)BiCl
6 fósforos para determinar o Na
+
ideal conteúdo e, em seguida, pesquisou de forma abrangente a dinâmica do estado excitado e o processo de transferência de energia no Ln
3+
ideal -dopado Cs
2 Ag
0,2 Na
0,8 BiCl
6 fósforos por meio de espectroscopia fotoluminescente de estado estacionário e transiente dependente da temperatura.
A análise de espectroscopia Raman e os cálculos da teoria funcional da densidade de primeiros princípios (DFT) confirmaram que a liga Na/Ag causou a mudança do comprimento da ligação Bi-Cl, o que resultou na quebra da simetria local de Bi
3+
em [BiCl
6 ]
3-
octaedro.
Comparado com o do Cs livre de Na
2 AgBiCl
6 contrapartes, a emissão NIR de Yb
3+
e Er
3+
pode ser aumentado em 7,3 vezes e 362,9 vezes em Cs
2 Ag
0,2 Na
0,8 BiCl
6 DPs, com rendimentos quânticos de fotoluminescência ótimos (PLQYs) de 19,0% e 4,3%, respectivamente.
Além disso, os pesquisadores empregaram esses Ln
3+
-Cs emissores de NIR dopados
2 Ag
0,2 Na
0,8 BiCl
6 DPs para diodos emissores de luz (LEDs) NIR convertidos em UV de 365 nm, que indicaram suas potenciais aplicações como dispositivos optoeletrônicos de alto desempenho.
Essas descobertas fornecem uma nova visão sobre o design do eficiente NIR luminescente Ln
3+
materiais de perovskitas duplas de haletos totalmente inorgânicos dopados, o que pode acelerar o desenvolvimento de novos dispositivos optoeletrônicos NIR.
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