Mn离子掺杂策略被广泛用于提高CsPbX3钙钛矿纳米晶(Nanocrystals,NCs)的稳定性和调控Pb的含量,但离子掺杂反应速率极快,不易控制.本文分别采用一步和两步热注射法对Mn2+的掺杂含量进行大范围和精确调控,制备出具有不同Mn2+掺杂含量的CsPbCl3:Mn2+NCs.通过对其结构及发光性能的研究,将其区分为合金结构和掺杂结构,并进一步揭示了一步法和两步法进行Mn2+调控时的不同机制,明确了在相同Pb:Mn投料比的情况下,一步法合成的合金结构纳米晶具有更高的Mn2+掺杂量,使得纳米晶在610 nm左右与Mn相关的发射峰更为强烈,最高光致发光量子产为77％,而两步法合成的掺杂结构纳米晶在较少的Mn2+情况下同样具有较高的光致发光量子产率.同时,Mn2+的可控掺杂使得钙钛矿纳米晶的稳定性有效提升,放置四周后形貌和发光性能仍稳定.值得注意的是,合金结构对于本征激子发光稳定性的提升比掺杂结构更加有利.此外,还合成了具有优异发光性能的CsPb(ClxBr3-x):Mn2+钙钛矿纳米晶,其荧光光谱可在404～640 nm之间调控;但当Br-含量较高时,与Mn相关的发射峰消失,这是由于CsPbBr3的能带与Mn2+的4T1-6A1能级不匹配所致.本文强调了在CsPbCl3:Mn2+钙钛矿制备过程中Mn2+可控掺杂的重要性,对于实现纳米晶的可控合成具有重要意义.
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