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Thermally Stable Copper(II)-Doped Cesium Lead Halide Perovskite Quantum Dots with Strong Blue Emission

卤化物 量子点 兴奋剂 材料科学 钙钛矿(结构) 铅(地质) 光电子学 无机化学 化学 结晶学 冶金 地貌学 地质学
作者
Chenghao Bi,Shixun Wang,Qiang Li,Stephen V. Kershaw,Jianjun Tian,Andrey L. Rogach
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:10 (5): 943-952 被引量:322
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.9b00290
摘要

All-inorganic perovskite quantum dots (QDs) have emerged as potentially promising materials for lighting and displays, but their poor thermal stability restricts their practical application. In addition, optical characteristics of the blue-emitting CsPbX3 QDs lag behind their red- and green-emitting counterparts. Herein, we addressed these two issues by doping divalent Cu2+ ions into the perovskite lattice to form CsPb1- xCu xX3 QDs. Extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) measurements reveal that doping smaller Cu2+ guest ions induces a lattice contraction and eliminates halide vacancies, which leads to an increased lattice formation energy and improved short-range order of the doped perovskite QDs. This results in the improvement of both the thermal stability and the optical performance of CsPb1- xCu x(Br/Cl)3 QDs, which exhibit bright blue photoluminescence at 450-460 nm, with a high quantum yield of over 80%. The CsPb1- xCu xX3 QD films maintain stable luminescence performance even when annealed at temperatures of over 250 °C.
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