Anders dan de smalbandemissie op basis van vrije excitonen in lood-perovskiet-nanokristallen (NC's), kan de lage elektronische dimensionaliteit in loodvrije dubbele perovskiet-NC's leiden tot zelfgevangen excitonen (STE's), waardoor een breedbandemissie wordt gegenereerd.

Tot op heden blijft het onduidelijk hoe de singlet/triplet STE's de fotoluminescentie-eigenschappen beïnvloeden en of triplet STE's efficiënte emissie kunnen genereren in dubbel-perovskiet NC's.

Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Han Keli en Yang Bin van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen dubbele perovskiet-NC's gesynthetiseerd met heldere fotoluminescentie-emissie op basis van triplet-STE's.

Deze studie is gepubliceerd in Nano Letters op 11 oktober.

De onderzoekers synthetiseerden loodvrije dubbele perovskiet NC's met verschillende afmetingen. De optische resultaten gaven aan dat de grootte een verwaarloosbare invloed had op de absorptie- en fotoluminescentiepiekpositie, en dat deze voornamelijk de fotoluminescentie kwantumopbrengst (PLQY) beïnvloedde. Ze hebben het Sb-dopinggehalte verder aangepast en de NC's met heldergroene emissie verkregen, waarvan de PLQY maar liefst 95% was.

Ze bereikten ook triplet-STE's-gemedieerde efficiënte energieoverdracht naar doteerstoffen door te legeren met Mn ²⁺ en efficiënte witte-emissie met een hoge PLQY van 87%. Daarnaast maakten ze eenvoudige LED's op basis van de Mn ²⁺ gelegeerde NC's.

"Dit werk kan het begrip van STE's in dubbele perovskieten vergroten en de ontwikkeling ervan in verlichtingsgerelateerde toepassingen bevorderen", zei prof. Han. + Verder verkennen

Luminescentiemechanisme van loodvrij dubbel perovskiet Cs2NaBiCl6 kristal onder hoge druk