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《吉林大学报道Yb3+/Er3+共掺杂准二维钙钛矿中能量漏斗驱动的量子剪裁效应实现高效双波段近红外发光二极管》

  • 来源专题：关键原材料知识服务平台
  • 编译者： 费鹏飞
  • 发布时间：2025-06-23

  • 5月30日，吉林大学在《Advanced Functional Materials》上发表题为“Energy funnel-driven quantum cutting in Yb3+/Er3+-doped quasi-2D perovskites enables high-efficiency dual-band near-infrared light-emitting diodes”的论文，报道了Yb3+/Er3+共掺杂准二维钙钛矿中能量漏斗驱动的量子剪裁效应实现高效双波段近红外发光二极管。

    准二维钙钛矿材料虽在可见光发射领域表现优异，但其近红外电致发光研究始终面临重大挑战。本研究通过在镱/铒（Yb3+/Er3+）共掺杂准二维钙钛矿薄膜中实现量子剪裁效应，成功获得986 nm与1540 nm双波段近红外发射，取得突破性进展。原子尺度透射电镜分析表明，Yb3+离子通过取代Pb2+位点形成稳定的卤化物配位结构，在维持晶格稳定的同时实现了高效能量传递。研究发现，Yb3+掺杂与磷脂酰乙醇胺（PE）的协同作用可调控钙钛矿相分布，使光致发光量子产率（PLQY）达到惊人的170%——这一数值刷新了近红外发光材料的性能纪录。瞬态吸收光谱揭示了级联能量转移机制：低n值相中的光生载流子会向n=∞相定向聚集，进而实现向Yb3+离子的逐级能量转移并最终产生近红外发射。基于该材料制备的近红外发光二极管，在986 nm和1540 nm波长处分别实现了9.32%和1.96%的外量子效率（EQE），创下该波段器件性能新纪录。该工作不仅从原子尺度阐明了镧系离子在钙钛矿中的整合机制，更为光电材料中的量子剪裁敏化提供了普适性策略，为发展新一代近红外光电器件开辟了道路。

  • 原文来源：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202510052
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  • 《钙钛矿量子点及其在发光二极管中的应用》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2017-12-18
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