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Efficient Multicolor and White Photoluminescence in Erbium- and Holmium-Incorporated Cs2NaInCl6:Sb3+ Double Perovskites

光致发光 光子上转换 荧光粉 材料科学 离子 激子 镧系元素 量子效率 发光二极管 物理 光学 兴奋剂 化学 光电子学 量子力学 有机化学
作者
Jingheng Nie,Bo Zhou,Shaofan Fang,Haizhe Zhong,Henan Li,Yumeng Shi
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:34 (14): 6288-6295 被引量:83
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.2c00333
摘要

Inorganic lead-free halide perovskites with a broad-band emission of self-trapped excitons (STEs) have attracted great attention in lighting applications. However, it remains a fundamental challenge to expand the display color gamut because it is difficult to individually tune the emitting proportion at different wavelengths. Herein, we employ a doping route to incorporate Sb3+, Er3+, and Ho3+ ions into the Cs2NaInCl6, which enables multicolor emissions with narrow full width at half-maxima and high photoluminescence quantum yields (PLQYs). The blue emission (445 nm) originates from STEs in the [SbCl6]3– octahedrons, while the narrowband green (550 nm) and red (655 nm) emissions are mainly derived from the Er3+ and Ho3+ ions, respectively. An efficient energy transfer between multiple luminescent centers is the key point to achieve such an efficient and tunable emission. By controlling the lanthanide doping level, the emission color can be systematically modulated, and cold 10401 K (0.278, 0.286) to warm 4608 K (0.347, 0.298) adjustable white-light emission (PLQY of ∼70%) can be achieved successfully. The results provide inspiration for the material design of lead-free perovskites with efficient and tunable light-emitting properties for optoelectronic applications.
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