[发明专利]一种拓宽无铅双钙钛矿发光范围的方法

说明书

一种拓宽无铅双钙钛矿发光范围的方法，包括以下步骤：以亚微米尺寸的Cs₂AgBiBr₆作为样品，利用金刚石对顶砧压机作为加压装置，将样品放入压力腔，采取硅油作为传压介质，对样品持续加压后卸至常压，即得到拓宽了荧光范围的Cs₂AgBiBr₆钙钛矿。本发明方法是通过施加外界压力的作用，压力可以改变原子的排列方式和电子结构，影响原子间的相互作用。在本发明方法中，由于Cs₂AgBiBr₆中的AgBr₆和BiBr₆无机八面体在压力下出现了扭转，导致长度一致的Ag‑Br和Bi‑Br键长分别分化为两种，增加了带隙间STE能态的数目，扩大了荧光发射的范围，Cs₂AgBiBr₆材料荧光范围拓宽至520‑1000 nm，半高宽拓宽至230‑245 nm。

技术领域

本发明属于钙钛矿发光材料技术领域，具体涉及一种金属卤化物钙钛矿发光范围的拓宽方法。

背景技术

作为近年来得到广泛关注和研究的新兴半导体材料，钙钛矿由于其制备成本低，光吸收系数高，载流子扩散长度大，发光量子产率高等一系列的优点，在太阳能电池，发光二极管，光电传感器等方面具有重要的潜在应用。单一基质的宽谱发光材料可以避免当下商用照明多基质荧光粉一系列的缺点，比如不同材料间的自吸收导致效率下降以及颜色不稳定。基于此目的，研究人员一直致力于寻找拓宽钙钛矿材料发光范围的方法，以得到能够覆盖各个不同波段的单一基质钙钛矿高效稳定发光材料，可在一系列场景中发挥重要作用，比如照明、显示和红外检测等。目前有研究人员通过大尺寸的有机阳离子对Pb基钙钛矿进行化学剪切，使得Pb基钙钛矿结构二维化并出现晶格扭曲，从而拓宽发射光谱范围，其范围一般为400-650 nm，但是其中大尺寸有机阳离子和其中的铅元素对水可溶性的Pb²⁺离子对人的神经系统有着不可逆转的伤害，也会导致材料稳定性降低。而无铅的全无机Cs₂AgBiBr₆钙钛矿发光范围一般为500-700 nm，有作为单一基质宽谱发射材料的潜在价值；要发展更具应用前景的钙钛矿发光器件，重要前提也在于提出新的方法，拓宽其发射光谱范围，来调整并发展性能良好，可用于单一基质宽谱照明的成熟无铅全无机钙钛矿。

发明内容

考虑背景技术中存在的问题，找到研究空白范围，本发明提供一种拓宽无铅双钙钛矿发光范围的方法，用一种新的方法有效拓宽Cs₂AgBiBr₆钙钛矿材料发光范围。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种拓宽无铅双钙钛矿发光范围的方法，包括以下步骤：以亚微米尺寸的Cs₂AgBiBr₆作为样品，利用金刚石对顶砧压机作为加压装置，将样品放入压力腔，采取硅油作为传压介质，对样品持续加压后卸至常压，即得到拓宽了荧光范围的Cs₂AgBiBr₆钙钛矿。

上述一种拓宽无铅双钙钛矿发光范围的方法，利用金刚石对顶砧压机预压金属片，并在压痕中心钻取小孔作为样品腔，然后将Cs₂AgBiBr₆样品放入样品腔，并滴入硅油作为传压介质，利用红宝石作为压力标定物质，持续加压，当压力达到16-22 GPa时，卸压至常压，得到拓宽了荧光范围的Cs₂AgBiBr₆钙钛矿。

上述一种拓宽无铅双钙钛矿发光范围的方法，加压至20 GPa时卸压至常压。

上述一种拓宽无铅双钙钛矿发光范围的方法，所述Cs₂AgBiBr₆钙钛矿均晶粒尺寸在100-1000 nm。