Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶发光性能及其LED应用
增强出版Luminescent Properties of Mn2+-doped CsCdCl3 Microcrystals for LED Application
- 发光学报 2023年44卷第9期 页码：1560-1569
- 作者机构：
1.湖北大学微电子学院 微纳电子材料与器件湖北省重点实验室， 湖北 武汉 430062
2.江苏永鼎股份有限公司， 江苏 苏州 215211
3.湖北大学 潜江产业技术研究院， 湖北 潜江 433100
- 作者简介：
[ "王瑞（1996-），女，河南新乡人，硕士研究生，2021年于郑州航空工业管理学院获得学士学位，主要从事发光材料方面的研究。1908063859@qq.com " ]
[ "曾敏（1990-），女，湖北荆州人，博士，副教授，硕士生导师，2020年于根特大学获得博士学位，主要从事无机发光材料的研究。 E-mail: min.zeng@hubu.edu.cn" ]
[ "李岳彬（1983-），男，湖北黄冈人，博士，教授，博士生导师，2011年于华中科技大学获得博士学位，主要从事发光材料与器件方面的研究。 E-mail: ybli@hubu.edu.cn" ]
- 基金信息：国家自然科学基金(62305108);湖北省自然科学基金(2022CFB931;2021CFB078;2021CFB493)
DOI：10.37188/CJL.20230125
中图分类号：
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王瑞, 张铭, 程宋玉, 等. Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶发光性能及其LED应用[J]. 发光学报, 2023,44(9):1560-1569.
WANG Rui, ZHANG Ming, CHENG Songyu, et al. Luminescent Properties of Mn2+-doped CsCdCl3 Microcrystals for LED Application[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2023,44(9):1560-1569.
王瑞, 张铭, 程宋玉, 等. Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶发光性能及其LED应用[J]. 发光学报, 2023,44(9):1560-1569. DOI： 10.37188/CJL.20230125.
WANG Rui, ZHANG Ming, CHENG Songyu, et al. Luminescent Properties of Mn2+-doped CsCdCl3 Microcrystals for LED Application[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2023,44(9):1560-1569. DOI： 10.37188/CJL.20230125.
摘要
全无机镉基金属卤化物CsCdCl,3,因其独特的三维晶体结构而具有优异的稳定性、宽带自陷激子（Self⁃trapped excitons，STEs）发射和丰富的离子掺杂格位，在固态照明领域引起了广泛关注。然而，基于八面体畸变的STEs辐射复合的发光效率较低。本文采用简单的室温溶液法制备了一系列Mn,2+,离子掺杂的六方相CsCdCl,3,∶,x,%Mn微米晶。在254 nm紫外光激发下，Mn,2+,掺杂的样品发出明亮的橙黄光，发射峰位于598 nm处，半峰宽为75 nm，荧光量子产率最高达99.1%。稳态和瞬态荧光光谱测试结果表明，Mn,2+,掺杂CsCdCl,3,微米晶的宽光谱发射源自基质的STEs和Mn,2+,离子的d⁃d跃迁。同时，该材料还具备优异的空气、热、水稳定性。我们进一步将CsCdCl,3,∶5%Mn,2+,荧光粉、商用荧光粉、深紫外或蓝光LED芯片封装成两种白光发光二极管器件，色度坐标分别为（0.36，0.35）和（0.40，0.36），显色指数分别高达91和83，有望成为新一代发光材料用于照明领域。
Abstract
Owing to its excellent stability and wide self-trapped excitons（STEs）emission induced by the special three-dimensional（3D）crystal structure， all inorganic cadmium-based metal halide perovskite CsCdCl,3, has attracted broad attention in the field of solid-state lighting. However， the luminescence efficiency through radiative recombination of STEs is not high. Herein， a serious of Mn,2+,-doped hexagonal CsCdCl,3,∶,x,%Mn microcrystals were prepared by a facial room-temperature solution method. Under 254 nm UV excitation， CsCdCl,3, microcrystals after Mn,2+, doping show bright orange-yellowish emission peaking at about 598 nm with a full width at half-maximum of 75 nm and the photoluminescence quantum yield of 99.1%. Steady-state and transient photoluminescence results suggest that the broad emission is originating from the matrix STEs and the Mn,2+, dopant. Meanwhile， the as-synthesized materials also display excellent air， heat， and water stability. Two white light-emitting diodes（LEDs）were further fabricated by integrating a mixture of CsCdCl,3,∶5%Mn and commercial phosphors on a deep UV LED and a blue LED， which demonstrate bright white light with CIE coordinates of （0.36， 0.35） and （0.40， 0.36）， high color rendering indices of 91 and 83， respectively. The synthesized Mn,2+,-doped CsCdCl,3, phosphor holds great promise for new-generation luminescent materials in the field of lighting.
关键词
CsCdCl3Mn2+掺杂发光性能发光二极管
Keywords
CsCdCl3Mn2+ dopingluminescent propertieslight⁃emitting diode（LED）
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