近日，物理學(xué)院在新型銅基鹵化物白光LED研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以題為“High Color-Rendering Index and Stable White Light-Emitting Diodes by Assembling Two Broadband Emissive Self-Trapped Excitons”發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《Advanced Materials》上，并被選為雜志封面。鄭州大學(xué)為第一單位，2019級(jí)博士研究生馬壯壯為第一作者，史志鋒副教授、單崇新教授以及吉林大學(xué)張立軍教授為通訊作者。

在全球能源危機(jī)、環(huán)保要求不斷提高的情況下，發(fā)展綠色無(wú)毒、低能耗、高光效、長(zhǎng)壽命的白光發(fā)光二極管（WLED）無(wú)疑具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。目前，采用多發(fā)光體混合策略已可制備出高顯色指數(shù)的WLED。但在面向?qū)嶋H應(yīng)用時(shí)，該制備技術(shù)卻存在明顯的局限性。例如，以特定比例混合不同顏色的發(fā)射體會(huì)增加器件制備難度及成本；光子的自吸收效應(yīng)將引起器件的效率損失，WLED的顯色性會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間而發(fā)生衰變等。為了克服上述困難，研究團(tuán)隊(duì)提出采用具有寬帶發(fā)光特征的兩種銅鹵化物組合的策略，來制備高顯色指數(shù)且可穩(wěn)定工作的WLED。通過第一性原理計(jì)算，研究團(tuán)隊(duì)首先分析了材料的相穩(wěn)定性及相共存特征，并利用一步反溶劑技術(shù)成功制備出覆蓋整個(gè)可見光光譜的CsCu2I3@Cs3Cu2I5復(fù)合發(fā)射體。由于兩種材料表現(xiàn)為較寬的譜帶和較大的斯托克斯位移，這有效避免了該復(fù)合發(fā)射體對(duì)光子的自吸收效應(yīng)，對(duì)改善WLED的光提取效率是有利的。進(jìn)一步，將CsCu2I3@Cs3Cu2I5復(fù)合體作為發(fā)光層，研究團(tuán)隊(duì)成功制備出一系列冷暖白光可調(diào)的電注入WLED，其CRI高達(dá)91.6，且表現(xiàn)出優(yōu)良的工作穩(wěn)定性。上述研究成果為低成本、高顯色指數(shù)、穩(wěn)定的WLED設(shè)計(jì)與制備提供了新的思路。

該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、河南省高層次人才特殊支持計(jì)劃、河南省高?？萍紕?chuàng)新人才支持計(jì)劃以及鄭州大學(xué)物理學(xué)科推進(jìn)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

文獻(xiàn)鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202001367