Bi3+调控Sb3+激发实现自陷激子颜色可调：解耦吸收与发射过程的关键作用

本研究通过引入光谱惰性In3+离子，系统揭示了Bi3+在Sb3+掺杂钙钛矿中通过能带分裂调控激发光谱的关键作用，证实宽带发射源于Sb3+的自陷激子（STE）而非Bi3+中心，为设计兼容商用UV LED的荧光材料提供了新策略。

　　

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Materials and synthesis

通过常规溶液沉淀法合成Rb₃(Bi_1-xIn_x)Cl₆:Sb³⁺（x = 0–1）系列材料。使用RbCl（99.0%）、BiCl₃（99.9%）、InCl₃（99.9%）和SbCl₃（99.9%）为原料，无需纯化。将12 mmol RbCl溶于8 mL浓盐酸制备1.5 M RbCl溶液，其他金属氯化物按化学计量比溶解于浓盐酸，混合后经搅拌、离心、洗涤和干燥获得微晶粉末。

Results and Discussion

图1A和1B展示两种钙钛矿相关样品的晶体结构。Rb₃BiCl₆和Rb₃InCl₆分别属于正交晶系Pnma空间群和单斜晶系C2/c空间群，均呈现零维（0D）卤化物结构特征。Rb₃BiCl₆中每个Bi³⁺离子被六个Cl^?离子包围形成[BiCl₆]^3?八面体，晶体中游离的Rb⁺阳离子穿插其间。

Conclusions

我们通过简便的溶液沉淀法成功合成0D Sb³⁺掺杂Rb₃(Bi_1-xIn_x)Cl₆钙钛矿系列。通过精确调节Bi³⁺/In³⁺比例，可实现发射光从橙红到绿色的连续调控。结合吸收光谱、稳态光致发光和寿命衰减测试，我们证实材料的宽带发射完全源于Sb³⁺离子的自陷激子（STE）态，而非Bi³⁺相关中心。