Sb3+/Sm3+ Co-dotiertes Cs2NaScCl6 All-Inorganisches Doppelperowskit: Blaue Emission von selbstgefangenen Exzitonen und rote Emission über Energietransfer

Die blei-freien Halid-Perowskite weisen Nicht-Toxizität und exzellente chemische Stabilität auf, während die relativ schwache Lumineszenzintensität ihr Potenzial in praktischen Anwendungen begrenzt. Daher sind die Stärkung der Lumineszenzintensität und die Erweiterung der Anwendungsbereiche dringende Aufgaben für die Entwicklung blei-freier Halid-Perowskite. In dieser Arbeit emittieren Antimon-dotierte Cs2NaScCl6 Kristalle, die durch eine solvothermale Methode synthetisiert wurden, helles, tiefblaues Photolumineszenzlicht bei 447 nm. Die Photolumineszenz (PL), Photolumineszenz-Anregung (PLE) und Absorptionsspektren zeigen, dass Sb3+-Dotierung effektiv das intrinsische „dunkle selbstgefangene Exziton (STE)“ aktiviert, was zu einem beeindruckenden Wert der Photolumineszenz-Quantenausbeute (PLQY) von 78,31 % bei 1 % Sb3+-Dotierung führt. Darüber hinaus bleibt die Lumineszenzintensität auch nach 90 Tagen unter Umgebungsbedingungen mit keinen sekundären Phasen über 92 % im Vergleich zur frischen Probe erhalten. Um die Emissionsspektren zu erweitern, wird das seltene Erden Sm3+ zusätzlich in Cs2NaScCl6:1% Sb3+ Kristalle integriert. Die Ergebnisse zeigen, dass Sb-Ionen nicht nur die intrinsische STE-Lumineszenz verbessern, sondern auch als Sensibilisatoren fungieren, um die rote Lichtemission von Sm3+ zu steigern, was zu einem signifikanten Anstieg der roten Emissionsintensität um das 500-fache führt. Schließlich erreicht die PLQY beeindruckende 86,78 %. Diese Ergebnisse bieten wertvolle Einblicke in das Design von Sb-Ion-dotierten blei-freien Doppelperowskiten und erweitern die Anwendungsbereiche in verschiedenen optoelektronischen Geräten.