Publication detail

Engineering Sr-doping for enabling long-term stable FAPb(1-x)Sr(x)I(3) quantum dots with 100% photoluminescence quantum yield

Year: 2021

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Materials Chemistry C

Publisher name: Royal Society of Chemistry

Place: Cambridge

Page from-to: 1555-1566

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Řízení dopování stronciem umožnujě připravu dlouhodobě stabilních FAPb1_xSrxI3 kvantových teček se 100%ním kvantovým výtěžkem	Náhrada olova v kvantových tečkách méně toxickými materiály, které nemají tak nepříznivé vlivy na životní prostředí a které mají podobnou nebo dokonce lepší funkčnosti, je předmětem širokého bádání. Nicméně, chemická podstata náhradníků olova ovlivňuje jejich inkorporaci do kvantovaných teček a zde je ještě potřeba pochopit její vliv. V této práci jsme analyzovali změny ve FAPbI3 perovksitech dopováním stronciem studiem optických, strukturních vlastností a chemické podstaty vzniklých FAPb1_xSrxI3 kvantových teček. Náhrada olova stronciem ve výši 7 atomárních % umožnila získat tečeky se 100%ním kvantových výtěžkem, vysokou stabilitou po dobu 8 měsíců při relativní vlhkosti 40-50% a T80 rovné 6,5 měsícům, což je jedna z nejdelších reportovaných dob pro halidové kvantové tečky za přirozených atmosférických podmínek. Kvantové tečky na bázi FAPb0.93Sr0.07I3 také vykazují zesvětlování pod UV světlem po dobu 12 hod, přičemž k obnově 100%niho kvantového výtězku dojde 15 dní po syntéze. Snížení strukturních defektů vlivem Sr dopování potlačuje neradiační rekombinační mechanismus. Pokud je obsah Sr v tečkách navýšen (nad 7% at.), vnizkne směs 2D nanoplátýnek a 3D nanokrychlí, způsobená vysokou deficiencí olova při přípravě teček. Tato práce poskytuje nový pohled na porozumění vlivu náhrady atomů olova stronciem, které diktuje fotofyzikální vlasnosti kvantových teček, které mohou být potenciálně aplikovatelné v optoelektronice.	FAPbI3 perovskity; dopování; stroncium; kvantový výtěžek
eng	Engineering Sr-doping for enabling long-term stable FAPb(1-x)Sr(x)I(3) quantum dots with 100% photoluminescence quantum yield	The Pb substitution in quantum dots (PQDs) with lesser toxic metals has been widely searched to be environmentally friendly, and be of comparable or improved performance compared to the lead-perovskite. However, the chemical nature of the lead substitute influences the incorporation mechanism into PQDs, which has not been explored in depth. In this work, we analyzed Sr-doping-induced changes in FAPbI(3) perovskites by studying the optical, structural properties and chemical environment of FAPb(1-x)Sr(x)I(3) PQDs. The substitution of Pb by 7 at% Sr allows us to achieve FAPb(1-x)Sr(x)I(3) PQDs with 100% PLQY, high stability for 8 months under a relative humidity of 40-50%, and T-80 = 6.5 months, one of the highest values reported for halide PQDs under air ambient conditions. FAPb(0.93)Sr(0.07)I(3) PQDs also exhibit photobrightening under UV illumination for 12 h, recovering 100% PLQY at 15 days after synthesis. The suppression of structural defects mediated by Sr-doping decreases the non-radiative recombination mechanism. By attempting to increase the Sr content in PQDs, a mixture of 2D nanoplatelets/3D nanocubes has emerged, caused by a high Pb deficiency during the FAPb(1-x)Sr(x)I(3) synthesis. This contribution gives a novel insight to understand how the suitable/poor Pb substitution achieved through Sr-doping dictates the photophysical properties of PQDs that may be potentially applicable in optoelectronics.	FAPbI3 perovskites; doping; stroncium; quantum yield

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links