[发明专利]一种Sr2+

说明书

本发明涉及发光玻璃和光电材料领域，具体涉及一种Sr²⁺掺杂CsPbBr₃量子点锗硼硅玻璃、制备方法及应用，Sr²⁺掺杂CsPbBr₃量子点锗硼硅玻璃包括GeO₂，B₂O₃，SiO₂，ZnO，CaO，Na₂O，NaBr，Cs₂O，PbBr₂，SrBr₂。通过调整玻璃基础组成和热处理制度在锗硼硅玻璃中成功制备出CsPbBr₃量子点。实现CsPbBr₃量子点的尺寸调控和在绿光范围内连续可调的吸收和发光，提高了CsPbBr₃量子点的稳定性。再引入SrBr₂代替PbBr₂，调整Pb²⁺/Sr²⁺的比例，提高了量子点的发光效率。

技术领域

本发明涉及发光玻璃和光电材料领域，具体涉及一种Sr²⁺掺杂CsPbBr₃量子点锗硼硅玻璃、制备方法及应用。

背景技术

半导体量子点是指其尺寸小于等于其激子玻尔半径，载流子在三维方向上运动都受到限制的半导体晶体结构。当块体材料尺寸逐渐减小至纳米级时，电子能级由连续变成离散、分立状态，带隙能增大，吸收和发光光谱发生蓝移，具有远优于块体材料的光电性能。

CsPbBr₃量子点在绿光波段发光，带隙能是2.30eV，具有大的激子结合能、长载流子迁移率、窄发射光谱、高缺陷容忍度和高量子效率(大于90％)等优点。在太阳能电池、发光二极管(LED)、显示器、光电探测器、防伪标记和激光器等方面有巨大应用潜力。目前最多使用的是化学法制备量子点，工艺简单，发光效率高。但该方法制备的量子点稳定性差，对空气，水，高温较敏感，容易发生团簇或分解，发光性能急剧下降。而玻璃稳定性高，机械强度高等特点，可作为保护量子点的基质，提高其稳定性。

由于铅元素有毒，对环境和人体有害，一直被限制使用。而CsPbBr₃量子点中含有铅成分，减少铅元素使用一直是人们关注的话题。

锶离子和铅离子具有相近的半径(Pb²⁺＝0.119nm，Sr²⁺＝0.118nm)和相同的价态电子，因此可利用锶离子部分取代铅离子，以减少铅的使用量。同时，由于量子点具有很大的比表面积，使得玻璃基体中量子点的表面存在大量未成键的原子而形成表面缺陷，这些缺陷能级能够捕获载流子，使量子点具有较低的发光效率，使用锶离子能够有效钝化量子点的表面缺陷，提高其荧光效率。

基于以上需求，在锗硼硅玻璃体系中析出CsPbBr₃量子点，并利用Sr部分代替Pb，从而提高CsPbBr₃量子点稳定性和光学性能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种Sr²⁺掺杂CsPbBr₃量子点锗硼硅玻璃，利用少量Sr²⁺取代部分Pb²⁺，减少Pb²⁺的添加量，可对CsPbBr₃量子点表面起到修饰钝化作用，提高量子点的发光效率和稳定性。

本发明的目的之二在于提供一种Sr²⁺掺杂CsPbBr₃量子点锗硼硅玻璃的制备方法，制备工艺简便，易于调节。

本发明的目的之三在于提供一种Sr²⁺掺杂CsPbBr₃量子点锗硼硅玻璃的应用。