Loodvrije halide perovskiet nanokristallen (NC's) met unieke optische eigenschappen zijn veelbelovend in light-emitting diodes (LED's), fotodetectoren, en zonnecellen.

Eerdere studies waren voornamelijk gericht op de fotoluminescentie (PL) in het zichtbare gebied, en die op de nabij-infrarood (NIR) PL van loodvrije perovskiet NC's zijn zeldzaam.

Onlangs, een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Han Keli van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), in samenwerking met de groep van Prof. Miao Xiangyang van de Shanxi Normal University, ontworpen colloïdale synthese van volledig anorganische, op zeldzame aarde gebaseerde dubbele perovskiet-NC's met NIR-emissie, en onthulden hun excitondynamiek.

Deze studie is gepubliceerd in Laser- en fotonica-beoordelingen op 27 augustus.

De onderzoekers synthetiseerden volledig anorganische, op zeldzame aarde gebaseerde Cs ₂ NaEr _1-x B _x kl ₆ (B:In, sb, Bi; x =0, 0,13, 0,5) dubbele perovskiet-NC's door hete injectie met variabele temperatuur.

Ze ontdekten dat al deze NC's een NIR PL-emissie vertoonden van ⁴ I13/2 → ⁴ I15/2 overgang van Er3+, en vanwege de opgenomen Sb3+, Cs ₂ NaEr _0,5 sb _0,5 kl ₆ NC's vertoonden een 23-voudige NIR PL-verbetering met een gemiddelde levensduur van 119,1 s.

"De oorsprong van NIR PL-verbetering werd toegeschreven aan de toename van excitonabsorptie, de langere levensduur van de PL, het geschikte fonon-geassisteerde proces veroorzaakt door de indirecte bandstructuur, en het proces van NIR PL-emissie met een lange levensduur in de donkere val, " zei prof. Han.