【摘 要】
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近些年发展较成熟的钙钛矿材料由于具有优异的发光特性被广泛应用在太阳能电池、光电检测器、发光二极管（light-emitting diodes,LEDs）领域。钙钛矿LEDs在近几年快速发展,然而,随着进一步深入研究,许多制约LED应用发展的问题纷至沓来。首先是稳定性,如红光钙钛矿量子点通常含有碘（I）,在连续光照下并不稳定。其次是不同卤源钙钛矿的混合,此时会发生非常快的阴离子交换反应,荧光发生快速
【基金项目】
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河北省自然科学基金.No.F2018202046； 电工装备可靠性与智能化国家重点实验室.No.EERIZZ2018003； 河北省教育厅自然科学基金.No.BJ2019027；
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近些年发展较成熟的钙钛矿材料由于具有优异的发光特性被广泛应用在太阳能电池、光电检测器、发光二极管（light-emitting diodes,LEDs）领域。钙钛矿LEDs在近几年快速发展,然而,随着进一步深入研究,许多制约LED应用发展的问题纷至沓来。首先是稳定性,如红光钙钛矿量子点通常含有碘（I）,在连续光照下并不稳定。其次是不同卤源钙钛矿的混合,此时会发生非常快的阴离子交换反应,荧光发生快速变化,限制了其在LED方面的应用。最后的问题是钙钛矿材料里面含有有毒元素铅,会对环境和人体健康带来很大危害。上述问题的存在不利于制备高品质的白光发光二极管（white light-emitting diodes,WLED）器件。本文针对以上问题,从材料合成和器件设计,制备角度出发,研究环保型钙钛矿材料的特性,提出相应的解决方法,从而制备出高质量的WLED。论文主要内容如下:（1）研究发现掺杂金属元素可以减少铅的使用。提出了向钙钛矿材料中掺杂的思路,采用热注入法,优化设计了少毒橙光发射的Mn掺杂Cs Pb Cl3量子点（quantum dots,QDs）和无毒蓝光发射的Bi掺杂Cs2Sn Cl6。测试分析表明,这两种钙钛矿材料均表现出很好的稳定性,并且都能被紫外光激发,在紫外光下表现出高的量子产额（quantum yield,QY）和很宽的发射光谱,非常有利于形成连续光谱而获得白光。同时它们还含有相同的阴离子Cl,避免了混合过程中的阴离子交换反应。基于上述两种材料的所有优质特性,优化设计并制备了基于两种材料与UV LED相结合的高质量WLED,并系统分析了器件的稳定性。（2）将铋(Bi3+)、铽(Tb3+)、锑(Sb3+)引入基质材料Cs2Sn Cl6,首次采用溶剂热合成法设计合成了两种白色发光的无铅无机钙钛矿材料Bi0.05Tb1.8Sb1和Bi0.05Tb1.8Sb0.8掺杂Cs2Sn Cl6,并通过EDX,XRD,发光光谱,吸收光谱和发光寿命测试,系统研究了两种材料的性能。发现这两种材料都表现出较好的稳定性,并且两种材料均不含有毒元素铅,解决了一直备受关注的铅毒问题。结合380 nm UV-LED研制成两种不同色温的环保型WLED1和WLED2。色坐标分别为（0.388,0.310）和（0.333,0.268）。稳定性分析表明器件具有非常好的稳定性,连续工作400小时后,发光强度均下降不到10%。
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