立方体结构镉掺杂CsPbBr3钙钛矿纳米晶的光物理特性及能带调控研究

来自国际团队的研究人员通过铅位点掺杂策略，成功实现CsPb1?xCdxBr3纳米晶(NCs)的尺寸调控与蓝移发光（515→485 nm）。研究发现Cd2+掺杂使纳米晶平均尺寸减小5 nm，并通过超快瞬态吸收光谱证实其吸收振子强度增强、热载流子温度提升3倍，同时建立激子-激子湮灭阈值与速率的体积标度律，为蓝光波段高效纳米发光体开发提供新思路。

　　

这项突破性研究揭示了立方体结构镉(II)掺杂CsPbBr₃钙钛矿纳米晶的独特光物理特性。通过精确调控Cd²⁺掺杂浓度(3%-15%)，研究人员观察到纳米晶尺寸呈现规律性减小（最大缩减5 nm），同时发光波长发生显著蓝移（从515 nm移动至485 nm）。超快瞬态吸收光谱技术(ultrafast transient absorption spectroscopy)捕捉到关键现象：掺杂体系不仅吸收振子强度大幅提升，热载流子温度更达到未掺杂样品的3倍，这意味着更多载流子能高效抵达能带边缘。

更令人振奋的是，该研究首次建立了Cd(II)掺杂体系的激子-激子湮灭(exciton-exciton annihilation)阈值与速率的体积标度律。有趣的是，尺寸更小的掺杂纳米晶反而展现出比大尺寸纯CsPbBr₃更高的俄歇阈值(Auger threshold)，这种反常规特性使其在发光二极管(LED)和激光器件领域展现出独特优势。这些发现为设计高效蓝光波段纳米发光体开辟了新途径，突破了传统量子限域和卤素混合的能带调控局限。