Page 17 - 《精细化工》2021年第7期

第 7 期 高党鸽，等: 全无机铯铅卤钙钛矿量子点的研究进展 ·1299·

图 3 室温合成法示意图 [24]
Fig. 3 Schematic diagram of room temperature synthesis [24]

2+
2 离子掺杂 CsPbX 3 量子点的研究进展 当 CsPbI 3 量子点中的 Pb 被尺寸较小的二价阳
2+
离子（用 M 表示）部分取代时，A 位离子的立方
离子掺杂是指为了改善 CsPbX 3 量子点的性能， 八面体空隙减小，同时[BI 6 ] 八面体的旋转畸变被
4–
在其中掺入少量其他离子的方法 [26] ，可以在减少 Pb 有效抑制，CsPbI 3 量子点的稳定性得到提高。
用量的同时保持 CsPbX 3 量子点的光学性能 [27] 。掺 Mn 半径比 Pb 小，其 d-d 跃迁的激子能量转
2+
2+
杂不同离子至 CsPbX 3 量子点晶格中可以拓宽其发 移与 CsPbCl 3 量子点的带隙最为匹配 [31] ，是 CsPbCl 3
光范围 [28] ，赋予钙钛矿量子点新的性能；同时，可 量子点掺杂中研究最多的二价阳离子。PAROBEK
增加 CsPbX 3 量子点的公差因子或形成能 [29] ，从而 等 [32] 在 2016 年首次用 MnCl 2 作为前驱体溶液，采
2+
有效提高钙钛矿量子点的稳定性。研究者对 CsPbX 3 用溶剂热法成功合成了 Mn ：CsPbCl 3 量子点和
量子点的 A 位、B 位以及 X 位进行离子掺杂。 Mn ：CsPb(Cl/Br) 3 量子点，与纯量子点相比，加入
2+
2.1 B 位离子掺杂 Mn 以后，PLQY 可达 30%~60%，而且光致发光强
2+
2+
CsPbX 3 量子点的 B 位由 Pb 构成，B 位离子掺 度增强，如图 5 所示。
2+
杂指用其他离子部分取代 Pb ，进而减少铅盐用量，
改善 CsPbX 3 量子点光电性质 [30] 。研究者主要采用
2+
2+
2+
二价阳离子（Mn 、Sn 和 Zn 等）和异价阳离子
3+
3+
（Al 、Bi 和稀土离子等）对 CsPbX 3 量子点的 B
位进行掺杂。
2.1.1 二价阳离子掺杂
在 CsPbX 3 量子点的合成过程中，以含有二价阳
离子的盐取代部分卤化铅作为前驱体，可以成功将
二价阳离子掺杂至量子点的晶格中。掺杂过程中离
子尺寸的选择至关重要，如图 4 所示 [29] 。

注：插图是样品在紫外激发下的照片
2+
图 5 CsPbCl 3 和 CsPb(Cl/Br) 3 量子点掺杂 Mn 的光致发
光图 [32]
Fig. 5 Photoluminescence pictures of CsPbCl 3 and CsPb(Cl/Br) 3
quantum dots doped with Mn 2+[32]

2+
Mn 掺杂量的增加可以减少卤化铅的使用，降
2+
低 Mn ：CsPbX 3 量子点毒性。LIU 等 [33] 制备了 Mn 2+

2+
图 4 M 位于钙钛矿晶胞中示意图 [29] 掺杂量高达 46%的 CsPb x Mn 1−x Cl 3 量子点，且 PLQY
2+
2+
Fig. 4 Schematic diagram of M located in perovskite cell [29] 高达 54%。为了在理论上解释 Mn 对 CsPbX 3 量子