近日，鄭州大學物理學院在新型銅基鹵化物白光LED研究方面取得重要進展，相關成果以題為“High Color-Rendering Index and Stable White Light-Emitting Diodes by Assembling Two Broadband Emissive Self-Trapped Excitons”的論文發(fā)表于國際權威期刊Advanced Materials上，并被選為雜志封面。鄭州大學為第一單位，2019級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張立軍教授為通訊作者。

在全球能源危機、環(huán)保要求不斷提高的情況下，發(fā)展綠色無毒、低能耗、高光效、長壽命的白光發(fā)光二極管（WLED）無疑具有重要的科學意義和實用價值。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應用時，該制備技術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)射體會增加器件制備難度及成本；光子的自吸收效應將引起器件的效率損失，WLED的顯色性會隨著運行時間而發(fā)生衰變等。為了克服上述困難，研究團隊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。通過第一性原理計算，研究團隊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成功制備出覆蓋整個可見光光譜的CsCu₂I₃@Cs₃Cu₂I₅復合發(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，這有效避免了該復合發(fā)射體對光子的自吸收效應，對改善WLED的光提取效率是有利的。進一步，將CsCu₂I₃@Cs₃Cu₂I₅復合體作為發(fā)光層，研究團隊成功制備出一系列冷暖白光可調(diào)的電注入WLED，其CRI高達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設計與制備提供了新的思路。

該工作得到了國家自然科學基金、河南省高層次人才特殊支持計劃、河南省高校科技創(chuàng)新人才支持計劃以及鄭州大學物理學科推進計劃等項目的支持。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202001367