SCN掺杂提高CsPbl3胶体量子点的稳定性和光探测性能

摘要

无机卤化物钙钛矿CsPbl3胶体量子点因其优越的光电性能在光伏和发光器件领域中表现出极大的发展前景.然而,CsPbl3较差的稳定性阻碍了实际应用.为此,我们采用SCN-离子掺杂CsPbl3 (SCN-CsPbl3)量子点用于提高量子点的光学性能和稳定性.研究表明,SCN-离子掺杂不仅减少了量子点缺陷、改善了光学性能,还提高了Pb-X键能、量子点结晶质量以及钙钛矿结构稳定性.结果 表明,SCN-CsPbl3量子点的荧光量子产率(PLQY)超过90％,远高于未掺杂原始样品(PLQY为68％).高的荧光量子产率表明量子点具有较低的缺陷态密度,这归咎于缺陷的减少.空间限制电荷和时间分辨荧光光谱等研究也证实SCN-离子掺杂减少了量子点的缺陷.此外,SCN-CsPbl3量子点展现出很好的抗水性能,其荧光强度在水中浸泡4h后依然保持85％的初始值.而未掺杂原始样品的荧光性能很快消失,这是因为水诱导其相变.基于SCN-CsPbl3量子点的光电探测器表现出宽波域响应(400-700 nm),高的响应率(90 mA·W-1)和超过1011 Jones的探测度,远高于未掺杂原始量子点探测器的性能(响应率为60 mA·W-1和探测度为1010 Jones).