增强蓝光发射的CsPbCl·1.5Br·1.5量子点，该量子点采用硼硅酸盐玻璃制成，并经过碱土氧化物的改性处理

《Vacuum》：Enhanced cyan emission CsPbCl 1.5Br 1.5 quantum dots borosilicate glass modified by alkaline earth oxides

本研究采用高温熔融法制备了CsPbCl1.5Br1.5量子点玻璃，通过掺杂不同碱土金属氧化物使青色荧光强度提升18倍，并保持98%的热稳定性，成功应用于WLED中弥补青光缺失，拓展宽色域显示应用。

　　近年来，随着对高色域、高色纯度照明和显示技术需求的增加，科研人员不断探索新的材料体系以满足这些性能要求。在现有的白光发光二极管（WLED）技术中，由于缺乏足够的青色光组件，导致蓝光比例过高，进而影响了颜色的准确再现和宽色域覆盖。为了解决这一问题，研究团队提出了一种新型的青色发射量子点（QDs）玻璃材料，通过在高温熔融条件下引入不同的碱土金属氧化物，显著提升了青色发射的光致发光（PL）强度。这一研究不仅为青色发射材料的稳定性提供了新的解决方案，也为高色域显示和固态照明技术的发展提供了有力支持。

在当前的WLED产品中，通常采用绿色发射的β-SiAlON: Eu2?磷光体、红色发射的CaAlSiN?: Eu2?磷光体以及蓝光LED芯片来实现白光发射。然而，这种配置在青色光区域存在明显缺失，不仅增加了蓝光的暴露量，还限制了整体的色域覆盖。青色光作为蓝光和绿光之间的过渡波段，对于实现高色纯度和宽色域的显示技术至关重要。因此，如何有效提升青色发射能力，成为当前照明和显示领域的重要课题。

针对这一挑战，研究团队提出了一种基于CsPbCl?.?Br?.?量子点的青色发射玻璃材料。通过高温熔融和热处理方法，成功在硼硅酸盐玻璃基质中生成了高度均匀的青色发射量子点。与未掺杂的玻璃相比，掺杂不同碱土金属氧化物后，青色发射量子点玻璃的光致发光强度提升了约18倍。这一显著增强效果的实现，归因于碱土金属氧化物对玻璃网络结构的改变。具体而言，碱土金属阳离子的引入使得玻璃网络变得更加开放、松散，从而提供了更多的空间供量子点成核和生长。这种结构的优化不仅提高了玻璃的热传导性能，还为量子点的晶化和生长创造了有利条件，最终导致光致发光强度的显著提升。

此外，研究团队还对这种青色发射量子点玻璃的热稳定性进行了评估。实验结果显示，经过加热-冷却循环后，其光致发光强度仍能保持初始值的98%。这一优异的热稳定性表明，该材料在实际应用中具有良好的耐温性能，能够适应复杂的环境条件。这对于推动量子点材料在宽色域显示和固态照明领域的应用具有重要意义。

为了进一步验证这一方法的有效性，研究团队将合成的青色发射量子点玻璃集成到WLED器件中。实验结果表明，这种WLED能够发出明亮的白光，其发射光谱覆盖范围达到430-750纳米，有效弥补了传统WLED在青色光区域的不足。通过这种优化，WLED的光谱分布更加均匀，不仅提升了整体的亮度，还增强了颜色的准确性和宽广性，为实现全光谱照明和高保真色彩再现提供了新的可能性。

在当前的量子点研究中，大多数工作集中在溶液体系中，而如何在玻璃基质中实现可控合成和稳定性能仍然是一个未被充分探索的领域。传统的方法通常涉及复杂的化学过程和昂贵的有机溶剂，限制了其在大规模工业生产中的应用。因此，研究团队提出了一种更加简便、经济的方法，通过高温熔融技术直接在玻璃基质中生成青色发射量子点，避免了繁琐的化学处理步骤，提高了生产效率。

实验过程中，研究团队首先制备了具有特定摩尔组成的玻璃基质，包括46B?O?-34SiO?-10Na?CO?-2Cs?CO?-2PbCl?-2PbBr?-2NaCl-2NaBr。为了研究碱土金属掺杂对青色发射量子点玻璃的影响，他们分别引入了不同浓度的RO（R = Mg, Ca, Sr, Ba；x = 0, 1, 2, 3, 4）作为外部掺杂剂。通过精确控制掺杂比例和热处理温度，研究团队成功获得了具有优异性能的青色发射量子点玻璃。实验结果表明，随着热处理温度的升高，量子点玻璃的光致发光强度先增加后减少，同时其发射峰逐渐向红光方向偏移。这一现象可以归因于热能对量子点成核和生长过程的促进作用。

为了进一步理解这种现象的机制，研究团队对掺杂后的玻璃结构进行了拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析。结果显示，碱土金属氧化物的引入显著降低了玻璃网络的连通性，使其结构更加开放。这种结构的改变不仅为量子点的生长提供了更多空间，还提高了玻璃的热传导性能，从而促进了量子点的晶化和生长。最终，这些优化措施使得青色发射量子点玻璃的光致发光强度得到了显著提升。

在实验过程中，研究团队还对不同碱土金属掺杂对量子点性能的影响进行了系统研究。他们发现，不同种类和浓度的碱土金属氧化物对青色发射量子点玻璃的性能具有显著差异。例如，随着掺杂浓度的增加，量子点的发光强度逐渐增强，但过高的掺杂浓度可能会导致玻璃结构的不稳定性，进而影响量子点的性能。因此，研究团队通过优化掺杂比例和热处理条件，成功获得了性能最佳的青色发射量子点玻璃。

此外，研究团队还对这种青色发射量子点玻璃在实际应用中的表现进行了评估。他们将其集成到WLED器件中，并测试了其在不同条件下的性能。实验结果表明，这种WLED能够发出明亮的白光，其光谱覆盖范围较宽，能够有效补偿传统WLED在青色光区域的缺失。同时，其颜色再现能力显著提升，为实现高保真色彩和宽色域覆盖提供了新的解决方案。

在当前的量子点研究中，大多数工作集中在溶液体系中，而如何在玻璃基质中实现可控合成和稳定性能仍然是一个未被充分探索的领域。传统的方法通常涉及复杂的化学过程和昂贵的有机溶剂，限制了其在大规模工业生产中的应用。因此，研究团队提出了一种更加简便、经济的方法，通过高温熔融技术直接在玻璃基质中生成青色发射量子点，避免了繁琐的化学处理步骤，提高了生产效率。

为了进一步验证这一方法的有效性，研究团队对不同碱土金属掺杂对量子点性能的影响进行了系统研究。他们发现，不同种类和浓度的碱土金属氧化物对青色发射量子点玻璃的性能具有显著差异。例如，随着掺杂浓度的增加，量子点的发光强度逐渐增强，但过高的掺杂浓度可能会导致玻璃结构的不稳定性，进而影响量子点的性能。因此，研究团队通过优化掺杂比例和热处理条件，成功获得了性能最佳的青色发射量子点玻璃。

在实验过程中，研究团队还对这种青色发射量子点玻璃在实际应用中的表现进行了评估。他们将其集成到WLED器件中，并测试了其在不同条件下的性能。实验结果表明，这种WLED能够发出明亮的白光，其光谱覆盖范围较宽，能够有效补偿传统WLED在青色光区域的缺失。同时，其颜色再现能力显著提升，为实现高保真色彩和宽色域覆盖提供了新的解决方案。

研究团队还对这种青色发射量子点玻璃的热稳定性进行了详细分析。通过加热-冷却循环实验，他们发现该材料的光致发光强度在循环后仍能保持初始值的98%。这一优异的热稳定性表明，该材料在实际应用中具有良好的耐温性能，能够适应复杂的环境条件。这对于推动量子点材料在宽色域显示和固态照明领域的应用具有重要意义。

在总结这项研究时，研究团队指出，该方法为青色发射材料的稳定性和性能提升提供了一条新的路径。通过高温熔融和热处理技术，成功实现了青色发射量子点在玻璃基质中的可控合成，避免了传统化学方法的复杂性和高成本。同时，该材料在实际应用中表现出优异的性能，为实现高保真色彩和宽色域覆盖提供了有力支持。

研究团队还强调，这种新型的青色发射量子点玻璃材料具有广阔的应用前景。不仅可以用于高色域显示和固态照明系统，还可能在其他领域如生物成像、光催化和传感器等方面发挥重要作用。此外，该材料的制备方法简便、成本低，为大规模生产和应用提供了可能性。

在当前的量子点研究中，大多数工作集中在溶液体系中，而如何在玻璃基质中实现可控合成和稳定性能仍然是一个未被充分探索的领域。传统的方法通常涉及复杂的化学过程和昂贵的有机溶剂，限制了其在大规模工业生产中的应用。因此，研究团队提出了一种更加简便、经济的方法，通过高温熔融技术直接在玻璃基质中生成青色发射量子点，避免了繁琐的化学处理步骤，提高了生产效率。

为了进一步验证这一方法的有效性，研究团队对不同碱土金属掺杂对量子点性能的影响进行了系统研究。他们发现，不同种类和浓度的碱土金属氧化物对青色发射量子点玻璃的性能具有显著差异。例如，随着掺杂浓度的增加，量子点的发光强度逐渐增强，但过高的掺杂浓度可能会导致玻璃结构的不稳定性，进而影响量子点的性能。因此，研究团队通过优化掺杂比例和热处理条件，成功获得了性能最佳的青色发射量子点玻璃。

在实验过程中，研究团队还对这种青色发射量子点玻璃在实际应用中的表现进行了评估。他们将其集成到WLED器件中，并测试了其在不同条件下的性能。实验结果表明，这种WLED能够发出更加明亮和均匀的白光，其光谱覆盖范围较宽，能够有效补偿传统WLED在青色光区域的缺失。同时，其颜色再现能力显著提升，为实现高保真色彩和宽色域覆盖提供了新的解决方案。

研究团队还对这种青色发射量子点玻璃的热稳定性进行了详细分析。通过加热-冷却循环实验，他们发现该材料的光致发光强度在循环后仍能保持初始值的98%。这一优异的热稳定性表明，该材料在实际应用中具有良好的耐温性能，能够适应复杂的环境条件。这对于推动量子点材料在宽色域显示和固态照明领域的应用具有重要意义。

此外，研究团队还对这种青色发射量子点玻璃的化学稳定性进行了研究。通过与其他材料的对比，他们发现该材料在高温熔融过程中表现出良好的化学稳定性，能够有效防止量子点的分解和性能下降。这种稳定性不仅提高了材料的使用寿命，还增强了其在实际应用中的可靠性。

综上所述，这项研究为青色发射材料的稳定性和性能提升提供了一条新的路径。通过高温熔融和热处理技术，成功实现了青色发射量子点在玻璃基质中的可控合成，避免了传统化学方法的复杂性和高成本。同时，该材料在实际应用中表现出优异的性能，为实现高保真色彩和宽色域覆盖提供了有力支持。未来，随着对该材料的进一步研究和优化，其在实际应用中的表现将更加出色，有望在更广泛的领域中得到应用。