Sb3+激活的0D Cs3LuCl6：一种蓝绿色荧光粉，用于超高显色指数（CRI）的全光谱白光LED，其量子产率接近100%

《Advanced Optical Materials》：Sb3+-Activated 0D Cs3LuCl6: A Cyan–Green Phosphor with Near-Unity Quantum Yield for Ultrahigh-CRI Full-Spectrum White LEDs

本研究采用HCl辅助固相法合成Cs3LuCl6:Sb3+零维磷光体，365nm激发下525nm发射带半峰宽≈105nm，荧光量子产率达99%。DFT计算表明带隙从5.96eV降至3.75eV，增强轨道杂化，促进自陷激子形成与辐射复合。热稳定性测试显示398K时保留82%发光强度，激活能为0.3488eV。集成蓝（BaMgAl10O17:Eu2+）、红（K2SiF6:Mn4+）光LED后，全光谱白光LED获CRI=94，CCT=5565K。

　　

摘要

克服长期存在的“蓝光缺失”问题仍然是开发全光谱白光发光二极管（wLEDs）的关键挑战。在这项研究中，我们介绍了一种通过简单的HCl辅助固态方法合成的0D蓝光-绿光发光荧光体Cs₃LuCl₆: Sb³⁺。在365纳米的激发下，Cs₃LuCl₆: Sb³⁺表现出一个中心波长为525纳米的宽发射带，半高宽（FWHM）约为105纳米，并具有99%的优异光致发光量子产率（PLQY）。混合密度泛函理论计算表明，Sb³⁺的引入将带隙从5.96电子伏特缩小到3.75电子伏特，并促进了Sb 5s、Cl 3p和Lu 5d轨道之间的强杂化作用，从而促进了自陷激子的形成和辐射复合。温度依赖的光致发光测量证实了其良好的热稳定性：在398开尔文时仍保持82%的发射强度，激活能为0.3488电子伏特。当将该荧光体与BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺（蓝光）和K₂SiF₆:Mn⁴⁺（红光）结合用于365纳米紫外LED芯片时，所制备的wLEDs实现了94的高显色指数（CRI）和5565开尔文的 correlated color temperature（CCT）。这些结果表明Cs₃LuCl₆: Sb³⁺是一种非常有前途的全光谱wLEDs用蓝光-绿光荧光体。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。