第一性原理计算研究氟化钙钛矿热稳定性

作者：宋婷; 张猛^*

来源：西北师范大学学报(自然科学版), 2023, 59(01): 94-106.

DOI：10.16783/j.cnki.nwnuz.2023.01.016

• 氟化物
• 卤铅钙钛矿
• 第一性原理计算
• 发光材料
• 热稳定性

为深入研究氟化作用对卤铅钙钛矿基发光材料热稳定性的影响,文中通过第一性原理计算,分别对F-表面掺杂和体相均匀掺杂的钙钛矿型CsPbBr3-δFδ材料的晶体结构、能带结构、热稳定性进行研究与探讨.由第一性原理计算结果可知,F-取代Br-可以有效调节和控制发光材料CsPbBr3-δFδ的晶格常数、电子结构、配体阴离子与Pb2+之间的电子转移过程和材料的热稳定性.随着F-取代Br-数量的增加,材料的晶格常数逐渐减小,禁带宽度逐渐变大.通过对比态密度强度可以发现,F-取代分布在CsPbBr3-δFδ晶格表面的Br-可显著增多电子占据能级的数量,这可极大增强配体离子与发光中心的电子转移过程,进而提升卤铅钙钛矿基发光材料的发光性能;另一方面,源于F-和Br-的p轨道混合构成该材料的价带顶,也会对材料的电子转移过程进行有效地调控.研究表明,氟化钙钛矿材料是应用于发光材料的较好的选择.

• 单位
  山东交通学院