锡基卤化钙钛矿的光学和发光特性非常出色,原因是其宽波长可调性,高效率和良好的抗淬灭性。这些优异属性有望用于发光器件,磷光体和激光器。然而,这些材料中的大多数的一个缺点是对水分的敏感性。美国西北大学Mercouri G. Kanatzidis等人报道了一种新型的空气稳定的一维(1D)杂化无铅卤化物材料 (DAO)Sn2I6(DAO:1,8-辛基二铵),其耐水时间超过15小时。
本文要点:
1) 该材料在2.70 eV处显示出尖锐的光吸收边缘,并在634 nm处显示出强的宽橙色发光,半峰全宽(FWHM)为142 nm(0.44 eV)。并具有582 ns的长光致发光(PL)寿命,而强度在非常宽的温度范围(145-415 K)内保持恒定,RT处的光致发光量子产率(PLQY)至少为20.3%。高于415 K,材料经历从单斜晶(C2/c)到正交晶(Ibam)的结构相变,伴随着带隙的红移和光致发光发射的猝灭。
2)密度泛函理论计算支持结构的光学性质和一维电子性质的趋势,其中沿无机链计算的载流子有效质量显著低于垂直于链的质量。 (DAO)Sn2I6易于从溶液中制备,获得的薄膜具有相同的光学性能。对于60 nm厚的薄膜,PLQY可达了36%,是无铅低维2D和1D钙钛矿和金属卤化物的报道最高值。
Ioannis Spanopoulos et al. Water Stable 1D Hybrid Tin(II) Iodide Emits Broad Light with 36% Photoluminescence Quantum Efficiency, J. Am. Chem. Soc. 2020.
DOI: 10.1021/jacs.0c03004.
https://doi.org/10.1021/jacs.0c03004