Ingeniería de cationes grandes en haluros de antimonio orgánico para guías de onda activas de baja pérdida

Resumen Las guías de onda activas han atraído una creciente atención como un componente básico de dispositivos fotónicos miniaturizados e integrados. Sin embargo, la mayoría de los materiales de guías de onda ópticas padecen de una severa autoabsorción, lo que aumenta considerablemente la pérdida óptica. Por lo tanto, desarrollar materiales emisores de luz roja altamente eficientes con un amplio desplazamiento de Stokes y una autoabsorción despreciable es de gran interés. En este trabajo, se propone una estrategia para lograr tanto grandes desplazamientos de Stokes como un alto rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PLQY) en haluros metálicos orgánicos a través de la ingeniería de cationes grandes. Se diseñan y sintetizan dos cloruros de antimonio(III) de dimensión cero, (TMA)2SbCl5 y (TMAA)2SbCl5, mediante un cribado de los ligandos con diferentes volúmenes catiónicos. Los resultados experimentales y teóricos revelan que el cation grande puede promover la emisión de excitones auto-trapped y mejorar la estabilidad. Beneficiándose del gran desplazamiento de Stokes (291 nm) y de un alto PLQY (98.3%), la microplaca (TMAA)2SbCl5 preparada presenta una guía de onda activa eficiente con un coeficiente de pérdida bajo de 6.07 × 10−3 dB µm−1. Este trabajo no solo desarrolla un nuevo material de guía de onda activa, sino que también proporciona información sobre el papel del catión orgánico, lo que ofrecerá nueva inspiración para la explotación de excelentes haluros metálicos luminiscentes y dispositivos fotónicos.