摘要
近年来，金属卤化物材料因具有优异的光电性能而被视作极具前景的新一代发光材料。其中，二维（two-dimensional，2D）卤化物钙钛矿与铜碘卤化物材料因具有光谱可调和价格低廉等优点吸引了我们的关注，但目前存在一些难题阻碍了其实际应用。 2D卤化物钙钛矿的缺点主要是由于量子限域效应导致的发光范围窄（主要在蓝绿色区域内）和含有铅元素所带来的毒性问题。目前主要使用Mn2+掺杂2D钙钛矿扩展其发光至橙色区域，并且Mn2+取代了部分铅而降低了毒性。但产物的半峰宽（fullwidthathalf-maximum，FWHM）太宽，能构成的色域较窄，不适合应用于显示领域。此外，掺杂浓度一般有限，掺杂后的材料仍然具有一定的毒性。而铜碘卤化物作为一种新型无毒的材料，可以很好的解决毒性问题。但是铜碘卤化物的稳定性差（主要是热稳定性差和不同配体间的交换反应），使得其发展严重受限。针对以上问题，本文从材料的制备和应用角度出发，提出对应的解决方案，具体内容如下： （1）第一步，在2D钙钛矿材料（PEA2PbCl4）中，使用热注入法将Eu3+掺杂进2D钙钛矿中，使得产物的毒性有所降低且发光峰FWHM很窄。但由于Eu3+与Pb2+在价态和饱和配位数上的差异，导致铅空位的存在和Eu3+的配位不足，进而产生严重的非辐射复合，造成掺杂后产物的光致发光量子产率（photoluminescencequantumyield，PLQY）低且稳定性差（空气中水或氧与不完全配位的Eu3+配位造成荧光猝灭）。为了排除这些不良因素的影响，引入与Eu3+有较强配位作用且复合物发光较强的噻吩甲酰三氟丙酮（thenoyltrifluoroacetone，TTA）作为配体。第二步，使用TTA钝化掺杂后的产物。由于铅空位的存在，TTA有足够的空间钝化Eu3+，使得Eu3+的配位饱和，排除了空气中水或氧的影响，同时改变了其能级排列，能量能够有效的从激子传递到Eu3+。最终，我们通过掺杂Eu3+并使用TTA钝化的方法获得了PLQY高（83%）且稳定性好（可空气中放置5个月以上），发光峰FWHM窄（约8nm），适用于显示领域的纯红光2D钙钛矿。 （2）在（1）中，虽然掺杂能够降低钙钛矿的毒性，但铅元素的含量依旧较高。因此，我们采用新型无毒的铜碘卤化物材料来制备白光发光二极管（white-lightemittingdiodes，WLED），使用“远程型”结构大幅度降低紫外芯片所带来的热量影响，并采用“层-层”结构避免不同荧光粉间的直接混合来防止不同配体间的交换反应。通过在石英玻璃片上旋涂三层铜碘卤化物荧光粉层并调控用量，制备了一系列具有广泛可变色温（2919–7736K）的WLED。得益于所用的材料FWHM较宽的特性，制备的WLED均表现出大于90的高显色指数（colorrenderingindex，CRI），非常适合应用于照明领域。此外，其对工作电流的增加也具有良好的显色稳定性。
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