单组分掺锰卤化物钙钛矿量子点实现高效能量转移的白光发射

本文主要探讨了在单组份发光掺杂锰的卤化物钙钛矿量子点（Mn-doped halide perovskite quantum dots, Mn-QDs）中的能量转移效率提升。钙钛矿材料由于其低吸收率和无相分离特性，被广泛视为白色发光二极管（white light-emitting diodes, WLEDs）中极具潜力的颜色转换材料。然而，实现单组份纯白色发射一直是挑战，因为要在理想的发射波长范围内，实现钙钛矿到锰(Mn)的有效能量传递效率通常是困难的。 研究团队由Heming Qin等人，来自中国东南大学先进光子学中心，他们于2019年8月20日接收并11月2日接受了这项研究。他们的工作着重于克服这个难题，通过将锰成功地掺入到CsPb(Cl/Br)3@CsPb(Cl/Br)3复合结构的主体材料中，制备出单组份的白色卤化物钙钛矿量子点。这种创新的方法允许他们在保持单一成分的同时，实现了较高的能量转移效率，从而向着实现纯白光发射迈出了关键一步。 钙钛矿量子点作为光源，其核心优势在于其尺寸可控性，这使得它们能有效地控制光的吸收和发射特性。掺杂锰后，不仅能够改变光谱分布，还可以增强荧光强度，这是通过在近紫外光激发下，钙钛矿材料将能量有效地传递给锰离子，进而辐射出白色的可见光。这一过程避免了多色混合可能带来的色域损失问题，有助于提高白色光的显色指数和色彩纯度。 作者们通过精细的合成方法和结构调控，成功优化了钙钛矿到锰的能量转移机制，确保了在短波长区域（通常与蓝色光对应）的钙钛矿激发下，大部分能量能够有效地传递至Mn，从而产生接近自然白光的光谱。这项研究的结果对于提升单组份白色发光材料的性能具有重要意义，为未来的室内外照明、显示屏等领域提供了新的设计思路和技术路径。 这篇研究论文揭示了一种新型的单组份白色发光材料策略，它有可能推动白色LED技术的发展，并对光电子器件的设计产生深远影响。通过优化钙钛矿量子点的结构和掺杂策略，未来的研究可以期待更高的能量转换效率，更窄的色坐标范围，以及更加节能的白色光源解决方案。