CsPbBr3微米球:一种高效稳定的纯绿色发光材料

纯光发射对当今背光显示技术的发展有着深远的影响。目前,科学家们对红光发射的研究已经非常成熟,但是还没有实现真正的绿光发射(525–535 nm)。因为人眼对绿光最敏感,所以获得纯绿光发射对于高质量的白光显示至关重要。CsPbBr3具有合适的带隙和超高的光致发光量子效率(PLQY),因而可以作为高效率纯绿色发光的候选材料。然而,CsPbBr3块体薄膜只能发射蓝绿色的光(520nm)。据Yu等人报道,FAPbBr3纳米片可以发出PLQY很高的纯绿色光,但是由于存在有机离子,这种钙钛矿在空气中很不稳定。最近,有人报道了发光峰在530nm左右的CsPbBr3自组装超级晶体,但在后续的器件制作过程中这种超级晶体的结构可能会被破坏,从而限制了其应用。因此,迫切需要探索一种方法来获得稳定高效的纯绿色发光CsPbBr3结构。

近日,华中科技大学光学与电子信息学院的李德慧教授课题组报道了用化学气相沉积(CVD)法来生长CsPbBr3微米球。这种微米球可以实现高效率的纯绿色发光。通过调节生长条件(冷却速度和生长时间),能够可控地生长CsPbBr3微米片、三棱锥和微米球结构。由于具有更小的纵光学声子能量,这种多晶的微米球发光甚至比单晶微米片和三棱锥还要强。基于再吸收原理,随着微米球的直径从2μm增大到50μm,发光峰位从527nm连续地调节到539nm,实现了纯绿色发光。此外,这种微米球纯绿色发光的量子效率可高达75%且不依赖于纳米球的直径,这是目前报道的所有钙钛矿发光中纯绿色发光的最高量子效率。

此项研究不仅有助于理解提高发光效率的关键因素,而且提出了一种可供选择的可以实现稳定高效率纯绿色发光的方法。相关论文在线发表在Advanced Optical Materials (DOI: 10.1002/adom.201801336)上。