华中科技大学研究人员通过定制的多激子能量转移通路在单组分钙钛矿LED中实现超宽带(Vis-NIR)发射

跨越可见光(Vis)到近红外(NIR)范围的超宽带光源的发展对于通信、计量和量子技术的前沿应用具有重要意义。虽然磷光转换LED的发射范围扩大，但它们仍然存在光谱间隙、显色性不足和近红外输出受限的问题。

华中科技大学张卓磊等人介绍了一种有前途的方法，即通过定制多激子能量转移途径，在Sb3+/Ln3+共掺杂空位有序Cs₂HfCl₆钙钛矿纳米晶体中实现超宽带可见光到近红外发射。通过系统地优化Sb3+和Ln3+的掺杂浓度、激发波长和镧系离子选择，调制了单重态和三重态自捕获激子(STE)态之间的能量转移途径和镧系离子能级。

该设计通过控制发射中心之间的能量分布来实现广谱可调性，通过减少传输过程中的能量损失来提高辐射效率，通过减少过多的能量积累来促进性能的稳定。基于Sb3+/Pr3+共掺杂NCs的单组分LED提供了宽带发射延伸至≈1200 nm，高光谱质量(CRI ~ 98.1, R9 ~ 98)，强可见光/近红外PLQY(≈80%)和超过50小时的稳定运行。这些发现为低维钙钛矿的能量转移工程提供了见解，并为新兴的超宽带固态光源提供了可行的途径。