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Bright tunable luminescence of Sb3+ doping in zero-dimensional lead-free halide Cs3ZnCl5 perovskite crystals

荧光粉 发光 材料科学 兴奋剂 激发态 卤化物 钙钛矿(结构) 晶体结构 光电子学 分析化学(期刊) 结晶学 化学 无机化学 原子物理学 色谱法 物理
作者
Xiaoxia Liu,Wei‐Bing Zhang,Rui Xu,Jiayu Tu,Guoyong Fang,Yuexiao Pan
出处
期刊:Dalton Transactions [Royal Society of Chemistry]
卷期号:51 (26): 10029-10035 被引量:13
标识
DOI:10.1039/d2dt01243j
摘要

Lead-free zero-dimensional (0D) perovskite nanocrystals (NCs) with isolated octahedral structures have attracted considerable attention due to their unique photoelectric properties, such as highly efficient emissions with broadband features. A series of phosphors composed of Sb3+-doped 0D perovskite crystals Cs3ZnCl5 with wavelength-tunable emission spectra have been obtained using a facile recrystallization method at room temperature in air. By controlling the doping concentration of Sb3+ in Cs3ZnCl5 lattice, bright emissions from red to orange have been achieved under excitation at 320 nm due to the expansion of the crystal lattice, and the emission excited at 275 nm is bluish-white, spanning the full visible region. Inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP) demonstrates the Sb3+ substitutes for Zn2+ rather than Cs+ due to the similar charges and ionic radii. The luminescence performance of phosphor Cs3ZnCl5:Sb3+ can be improved obviously by replacing 3 mol% of Cs+ with Rb+ or K+ due to the further distortion of the crystal lattice. The present approach allows the synthesis of large-scale emissive lead-free 0D perovskites activated by Sb3+ with tunable luminescence color.
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