a) Estructura cristalina de Cs2 (Ag/Na)InCl6 y el sitio cristalográfico para Cu + dopantes Las fotografías de PL (λex = 365 nm) para Cs2 (Ag/Na)InCl6 y Cs2 (Ag/Na)InCl6 :1,0 %Cu + se presentan polvos, mostrando un PL significativamente mejorado de los cristales sobre Cu + dopaje b) Patrones XRD en polvo de Cs2 (Ag/Na)InCl6 :x%Cu + con diferente Cu + concentraciones de dopaje. El rango ampliado de 2θ (20–28°) de los patrones XRD muestra un cambio monótono de los picos de difracción a un ángulo más alto al aumentar el Cu + concentración. c) Espectros de absorción óptica de Cs2 (Ag/Na)InCl6 y Cs2 (Ag/Na)InCl6 :1,0 %Cu + . El recuadro muestra las gráficas Tauc correspondientes de los espectros de absorción. d) espectros de excitación PL (λem = 605 nm), espectros de emisión PL (λex = 365 nm), y e) Curvas de decaimiento de PL (λem = 605 nm) de Cs2 (Ag/Na)InCl6 :x%Cu + con diferente Cu + concentraciones de dopaje. Crédito:Ciencia avanzada (2022). DOI:10.1002/advs.202103724
Las perovskitas dobles (DP) totalmente inorgánicas 3D sin plomo con emisión de excitón autoatrapado (STE) de banda ancha se han mostrado muy prometedoras como alternativas a las perovskitas de haluro de plomo en diversas aplicaciones optoelectrónicas, como diodos emisores de luz (LED) y fotodetectores. Una comprensión fundamental del efecto del dopaje en las propiedades ópticas de los DP, especialmente la dinámica STE, es de vital importancia para la optimización de su rendimiento y sus aplicaciones.
En un estudio publicado en Advanced Science , el grupo de investigación dirigido por el profesor Chen Xueyuan del Instituto de Investigación sobre la Estructura de la Materia de Fujian de la Academia de Ciencias de China desarrolló una estrategia única a través de Cu + dopaje para lograr una emisión eficiente de STE en el Cs2 aleado sin plomo (Ag/Na)InCl6 Cristales DP.
Esta estrategia única basada en Cu + el dopaje aumenta la emisión de STE en el Cs2 aleado (Ag/Na)InCl6 DP Los investigadores utilizaron una pequeña cantidad (1,0 % mol) de Cu + dopaje para realizar la emisión de STE potenciada en los cristales, con un rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PL) que aumenta del 19,0 % al 62,6 % y la banda de excitación cambia de 310 nm a 365 nm.
Examinaron exhaustivamente el efecto de Cu + dopaje en la estructura electrónica y propiedades ópticas de Cs2 (Ag/Na)InCl6 y la dinámica STE. El Cs2 sintetizado (Ag/Na)InCl6 :Cu + los cristales exhiben un PL significativamente mejorado derivado del aumento de la tasa de recombinación radiativa de los STE, así como de la densidad mejorada de STE.
Mediante PL dependiente de la temperatura y espectroscopias ultrarrápidas de absorción transitoria de femtosegundos, los investigadores descubrieron que la notable mejora de PL se atribuía al aumento de la densidad y la tasa de recombinación radiativa de las STE, como resultado de la ruptura de la simetría de la función de onda STE en el octaédrico Ag + sitio inducido por Cu + dopaje.
Además, los investigadores demostraron la excelente estabilidad al aire, estructural y térmica de estos Cu + -dopado Cs2 (Ag/Na)InCl6 cristales, y reveló su gran potencial como fósforos emisores de amarillo eficientes para su aplicación en LED blancos convertidos al ultravioleta cercano (NUV).
Este estudio proporciona información profunda sobre la dinámica STE en Cu
+
-dopado Cs2 (Ag/Na)InCl6 , sentando así las bases para el diseño futuro de nuevos DP sin plomo con emisión eficiente de STE. Sintetizar nanocristales dobles de perovskita con emisión brillante a partir de excitones autoatrapados tripletes
