[發明專利]一種Zn2+

在審

• 申請號: 202010943887.3
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112094055A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 張繼紅;余淼;田啟航;程方亮;張福軍;李明
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C03C10/16
• 分類號: C03C10/16;C03B5/16;C03B19/02;C03B25/00;C03B32/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

本發明涉及發光材料及器件的技術領域，具體涉及一種Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶磷硅酸鹽玻璃的制備方法及其應用，方法包括以下步驟：將混合均勻后的原料在一定溫度下熔融，得到玻璃液；將熔融的玻璃液倒在模具中成型，再在一定溫度下退火一定時間后冷卻至室溫；將產品在一定溫度下進行熱處理，熱處理時間為1?10h，得到所述Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶磷硅酸鹽玻璃。本發明的制備方法，可以實現CsPbBr₃納米晶及Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶尺寸的調節，通過Zn²⁺摻雜減小CsPbBr₃納米晶的帶隙，使光譜藍移，呈現藍光。本發明制備的Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶磷硅酸鹽玻璃可用于制備白光LED。

技術領域

本發明涉及發光材料及器件的技術領域，具體涉及一種Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶磷硅酸鹽玻璃的制備方法及其應用。

背景技術

在過去的幾十年，光電信息領域有了極大的發展，而光學材料廣泛應用于光電子領域，在社會發展中起著重要的作用，直接影響著人們的日常生活。其中，發光材料的質量尤為重要，一般依賴于某幾項重要的性質，如量子產率(PLQY)、光譜純度和穩定性等。

半導體納米晶是一種準零維的半導體納米晶顆粒。當半導體材料的晶粒尺寸逐漸減小至激子波爾半徑時，大塊材料的連續能帶結構變成分立能級結構。隨著納米晶尺寸的逐漸減小，其禁帶寬度逐漸增大，其熒光光譜呈現藍移趨勢。因此可以通過簡單的尺寸調控機制來調控納米晶的光譜性質。

CsPbBr₃鈣鈦礦型材料是直接帶隙半導體材料，其帶隙能為2.30eV。CsPbBr₃納米晶的熒光在520nm附近，一般呈現為綠光。CsPbBr₃納米晶的制備方法有很多，其中玻璃熔融法是一項成熟的鈣鈦礦納米晶制備工藝，可以為CsPbBr₃納米晶提供穩定的基質材料環境，提高其化學穩定性和熱穩定性。

如何調控CsPbBr₃納米晶的熒光峰，實現更寬范圍的發光是亟待解決的一個問題。可以通過調整熱處理溫度和時間來控制玻璃的析晶過程，進而控制析出的CsPbBr₃納米晶的尺寸，實現對其熒光峰的調控。除此之外，通過離子摻雜也可以調控CsPbBr₃納米晶的禁帶寬度，從而實現對其熒光峰的調控。

白光LED以其發光效率高，節能，高亮度，制備簡單，使用壽命長等優勢成為目前使用最廣泛的照明光源。鈣鈦礦納米晶由于其出色的熒光量子效率，和窄發射光譜，是一種很理想的顏色轉化器。要實現白光LED，不可避免的要使用藍、綠、紅三基色，目前常見的白光LED中的藍光部分都是使用的藍光GaN芯片，但會帶來一系列問題，如三基色光衰不同導致色溫不穩定等，因此使用其他芯片，拓寬白光LED實現方案是一個重要的問題。使用365紫外燈作為白光LED的激發光源合成出具有暖白光發光特性的白光LED，避免使用藍光GaN芯片，可以解決三基色光衰不同導致色溫不穩定等問題。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶磷硅酸鹽玻璃的制備方法，制備工藝簡便，易于調節。

本發明的目的之二在于提供一種Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶磷硅酸鹽玻璃的應用，用于制備白光LED器材。

本發明實現目的之一所采用的方案是：一種Zn²⁺摻雜CsPbBr₃納米晶磷硅酸鹽玻璃的制備方法，包括以下步驟：

(1)根據玻璃設計組分按摩爾百分比稱取原料，混合均勻；