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我校教师在钙钛矿纳米晶异质结研究中取得新进展

时间:2020-09-10浏览:647设置


  第五代通讯技术(5G)的发展亟需大力推进与之匹配的高效、高品质、多功能显示技术。全无机卤化物钙钛矿量子点因具有高荧光量子效率、可调的发射光谱、高缺陷容忍度及良好的单色性等优点成为新一代最具潜力的显示材料之一。通过异质结的构筑,可对钙钛矿纳米晶的辐射跃迁物理性质实现进一步调控,从而对材料的显色特性时间进一步优化和调控;然而,由于应力以及晶格失配的存在,目前仍缺少高质量钙钛矿纳米晶异质结的有效构筑方案。
  近期,我校房永征教授团队与国科大杭州高等研究院、中国科学院上海技术物理研究所合作,在钙钛矿纳米晶异质结构筑方面取得重要进展。在室温下,通过机械化学方法构筑了CsPbBr3@TiO2异质结杂化体系;其中,具有“硬晶格”的TiO2纳米粒子能够抛光CsPbBr3表面,使之形成球形构型,并锚定在具有“软晶格”的CsPbBr3表面。此外,由于TiO2对CsPbBr3表面缺陷的钝化,球形CsPbBr3较小的比表面积以及CsPbBr3和TiO2之间的能量转移物理特性,使其与立方结构CsPbBr3相比,光致发光量子产率显著提高,并且展现出更优异的荧光热稳定性。相关研究手机以“Nano Ball-Milling Using Titania Nanoparticles to Anchor Cesium Lead Bromine Nanocrystals and Energy Transfer Characteristics in TiO2@CsPbBr3 Architecture”为题发表于国际著名综合类期刊Small, (2020,202004126,1-9,影响因子:11.5), 我校刘玉峰副研究员为第一作者,房永征教授为通讯作者。上述研究工作得到国家自然科学基金和上海市优秀技术带头人等项目资助,得到国家半导体照明工程技术中心的支持。 


  CsPbBr3@TiO2异质结形貌及其结构模型


  此外,这一方案可实现钙钛矿纳米晶的宏量制备(公斤级),且与传统热注入方法获得纳米晶的显色特性相当,目前已与我国最大显示企业供货商海安浩驰股份有限公司签订合作协议,有望进一步促进钙钛矿纳米晶在显示薄膜中应用的产业化。 


  钙钛矿纳米晶的化学机械制备方案、晶体结构及光谱特性



文/图:材料学院

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