近日，大連化物所復(fù)雜分子體系反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究組（1101組）韓克利研究員團(tuán)隊(duì)在零維全無(wú)機(jī)金屬鹵化物發(fā)光動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展，通過(guò)將銅摻入銫鋅鹵化物實(shí)現(xiàn)了在藍(lán)光波段的高效發(fā)光。

全無(wú)機(jī)零維金屬鹵化物具有優(yōu)異的發(fā)光性能和高的穩(wěn)定性，在顯示和固態(tài)照明等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。目前，全無(wú)機(jī)零維金屬鹵化物已在綠光、黃光和紅光等波段取得了很高的發(fā)光效率。相比之下，高效藍(lán)光發(fā)射全無(wú)機(jī)零維金屬鹵化物的發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)。

本工作中，該團(tuán)隊(duì)首次合成了銅摻雜的零維銫鋅鹵化物單晶，成功實(shí)現(xiàn)了在純藍(lán)光波段的高效發(fā)光。研究發(fā)現(xiàn)Cs2ZnBr4中摻入Cu+以后，出現(xiàn)了明顯的激子吸收峰，熒光峰的位置未發(fā)生變化，發(fā)光量子產(chǎn)率由3.6%提升到65.3%；同時(shí)，熒光壽命明顯變長(zhǎng)，表明Cu+摻雜可以有效抑制Cs2ZnBr4中的非輻射重組過(guò)程。詳細(xì)的光譜分析顯示，Cs2ZnBr4:Cu中的藍(lán)光發(fā)射起源于三重態(tài)自陷激子，并在低溫下表現(xiàn)出雙重發(fā)射的特征。除了優(yōu)異的光學(xué)性能，Cs2ZnBr4:Cu還表現(xiàn)出良好的潮濕穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。此外，科研人員通過(guò)進(jìn)一步取代A位陽(yáng)離子和鹵素，可以獲得具有高效天藍(lán)色發(fā)光的Rb2ZnCl4:Cu，其發(fā)光量子產(chǎn)率高達(dá)73.1%。該工作提出了一種開(kāi)發(fā)環(huán)保、低成本、高效率的藍(lán)光發(fā)射全無(wú)機(jī)零維金屬鹵化物的有效策略。

上述研究成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。相關(guān)工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等基金的資助。（文/圖 程鵬飛）