Herstellung und Steuerung der Lumineszenzeigenschaften von Mn2+-dotierten quasi-zweidimensionalen Perowskiten

ZHU Kexin ,  

LI Jing ,  

CHEN Yibo ,  

PANG Qi ,  

摘要

Quasi-zweidimensionale (Q-2D) bleihaltige Halogenid-Perowskite haben aufgrund der hohen Stabilität von zweidimensionalen (2D) Perowskiten und der hohen Lichteinfang-Effizienz von dreidimensionalen (3D) Perowskiten weite Aufmerksamkeit erregt. Allerdings ist die Lichteffizienz von Q-2D bleihaltigen Perowskiten meist gering und sie besitzen Bleitoxizität. In dieser Arbeit wurde eine einfache Rührlösungsmittelmethode bei Raumtemperatur verwendet, um Mn2+-dotiertes Q-2D bleihaltiges Halogenid-Perowskit-Material PEA2MAPb2Br7:Mn (PEA: Phenylethylamin; MA: Methylamin) herzustellen. Unter Anregung mit 365 nm UV-Licht zeigt das Mn2+-dotierte Q-2D Perowskit eine helle orange Emission. Das Emissionsspektrum zeigt schwache Exzitonen-Emissionsspitzen und eine starke orange Emissionsspitze bei 610 nm, die dem charakteristischen Emissionspeak von Mn2+ zugeordnet ist. Die photolumineszente Quantenausbeute (PLQY) stieg von 1,49 % vor der Mn2+-Dotierung auf 50,25 %. Die Verbesserung ist darauf zurückzuführen, dass die Mn2+-Dotierung das Wachstum der 3D Perowskite hemmt und dadurch den Anteil der 2D Phase erhöht; aufgrund des ausgeprägten Quanteneinschluss-Effekts der 2D Struktur nimmt die Energieniveau-Dichte der Elektronen- und Lochzustände zu, was die Energieübertragungseffizienz zwischen dem Wirt und Mn2+ effektiv steigert. Diese Arbeit untersucht die Strategie der Ionendotierungsregulierung der Q-2D Phasenstruktur und der Energieübertragung und bietet eine Referenz für die Forschung an halogenidischen Perowskiten mit einstellbarer Wellenlänge und hoher Lichteffizienz.

关键词

quasi-zweidimensionale Perowskite; Mn2+-Dotierung; Lumineszenzeigenschaften

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