中國(guó)粉體網(wǎng)訊  鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院副教授史志鋒在新型鈣鈦礦量子點(diǎn)的穩(wěn)定性提升及發(fā)光二極管（LED）研究方面取得新進(jìn)展，研制出工作壽命超過(guò)500小時(shí)的鈣鈦礦白光LED。相關(guān)成果日前發(fā)表在《材料化學(xué)》上。

近年來(lái)，金屬鹵化物鈣鈦礦量子點(diǎn)體系材料因其制備工藝簡(jiǎn)單、熒光量子產(chǎn)率高、色域覆蓋范圍廣以及發(fā)光純度高等優(yōu)點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。目前基于鈣鈦礦量子點(diǎn)材料的紅、綠、藍(lán)光LED已可成功制備，在發(fā)光亮度、色純度和能耗等方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，有望應(yīng)用于大尺寸超清顯示和高端照明等領(lǐng)域。但迄今為止，銫鉛鹵鈣鈦礦量子點(diǎn)的穩(wěn)定性依然是一個(gè)亟待解決的科學(xué)難題，也是限制鈣鈦礦基發(fā)光器件走向應(yīng)用的關(guān)鍵。

不同于以往報(bào)道的包覆策略，史志鋒等人基于室溫溶液技術(shù)進(jìn)行了堿金屬摻雜，成功實(shí)現(xiàn)了金屬鈉離子在銫鉛鹵鈣鈦礦量子點(diǎn)中的替位摻雜，在增強(qiáng)材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，也大幅提升了材料的熒光量子效率。

理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低濃度的鈉摻入會(huì)有效替代鉛格位，一方面可以增加材料的光學(xué)帶隙，另一方面也提升了鹵素陰離子在晶格中的擴(kuò)散勢(shì)壘，有利于材料的穩(wěn)定性改善。研究人員通過(guò)與商用紅光熒光粉混合構(gòu)建了白光LED，器件展現(xiàn)出優(yōu)良的工作穩(wěn)定性，在未封裝情況下、連續(xù)工作500小時(shí)后，器件的發(fā)光效率可維持在最初值的85%以上，較未封裝的器件（30%）有大幅提升。

該成果為銫鉛鹵鈣鈦礦量子點(diǎn)的穩(wěn)定性提升研究及器件應(yīng)用提供了新思路。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）

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