Volledig anorganische, loodvrije van perovskiet afgeleide metaalhalogeniden zijn veelbelovend in de opto-elektronica. Het blijft echter een uitdaging om efficiënte nabij-infrarood (NIR) luminescentie in deze materialen te realiseren.

Een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Chen Xueyuan van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) ontwikkelde nieuwe bijna-ultraviolette (NUV) light-emitting diode (LED) prikkelbare NIR-stralers op basis van efficiënte energieoverdracht van Te ⁴⁺ naar Ln ³⁺ (Ln =Er, Nd en Yb) in vacature-geordende dubbele perovskiet Cs₂ ZrCl₆ fosforen.

De studie is gepubliceerd in Angewandte Chemie International Edition .

Lanthanide (Ln ³⁺ ) doping kan de materialen voorzien van NIR-emissie, maar wordt beperkt door de kleine absorptiecoëfficiënt van Ln ³⁺ vanwege de pariteitsverboden overgangen binnen de 4f ^N configuraties.

De onderzoekers stelden een strategie voor via Te ⁴⁺ /Ln ³⁺ (Ln=Er, Nd en Yb) co-doping om efficiënte NIR-emissie te bereiken in perovskiet-afgeleide Cs₂ ZrCl₆ microkristallen (MC's).

Door sensibilisatie door de spin-orbitaal toegestaan ​​ ¹ S₀ → ³ P₁ overgang van Te ⁴⁺ , bereikten de onderzoekers intense NIR-luminescentie met meerdere golflengten afkomstig van de 4f → 4f-overgangen van Er ³⁺ , Nd ³⁺ , en Yb ³⁺ .

Bovendien toonden de onderzoekers de uitstekende lucht-, structuur- en fotostabiliteit van deze Te ⁴⁺ /Ln ³⁺ co-gedoteerde Cs₂ ZrCl₆ en onthulden hun potentieel als vis/NIR dual-emitters voor toepassingen in NUV-geconverteerde NIR-LED's.

Deze bevindingen bieden een benadering om efficiënte NIR-emissie in loodvrije metaalhalogeniden te bereiken via ns ² - co-doping van metaal- en lanthanide-ionen. + Verder verkennen

Cu+-doping verbetert de zelfopgesloten exciton-emissie in gelegeerd Cs2(Ag/Na)InCl6 dubbel perovskiet