近日，物理學院在新型銅基鹵化物白光LED研究方面取得重要進展，相關成果以題為“High Color-Rendering Index and Stable White Light-Emitting Diodes by Assembling Two Broadband Emissive Self-Trapped Excitons”發表于國際權威期刊《Advanced Materials》上，并被選為雜志封面。鄭州大學為第一單位，2019級博士研究生馬壯壯為第一作者，史志鋒副教授、單崇新教授以及吉林大學張立軍教授為通訊作者。

在全球能源危機、環保要求不斷提高的情況下，發展綠色無毒、低能耗、高光效、長壽命的白光發光二極管（WLED）無疑具有重要的科學意義和實用價值。目前，采用多發光體混合策略已可制備出高顯色指數的WLED。但在面向實際應用時，該制備技術卻存在明顯的局限性。例如，以特定比例混合不同顏色的發射體會增加器件制備難度及成本；光子的自吸收效應將引起器件的效率損失，WLED的顯色性會隨著運行時間而發生衰變等。為了克服上述困難，研究團隊提出采用具有寬帶發光特征的兩種銅鹵化物組合的策略，來制備高顯色指數且可穩定工作的WLED。通過第一性原理計算，研究團隊首先分析了材料的相穩定性及相共存特征，并利用一步反溶劑技術成功制備出覆蓋整個可見光光譜的CsCu2I3@Cs3Cu2I5復合發射體。由于兩種材料表現為較寬的譜帶和較大的斯托克斯位移，這有效避免了該復合發射體對光子的自吸收效應，對改善WLED的光提取效率是有利的。進一步，將CsCu2I3@Cs3Cu2I5復合體作為發光層，研究團隊成功制備出一系列冷暖白光可調的電注入WLED，其CRI高達91.6，且表現出優良的工作穩定性。上述研究成果為低成本、高顯色指數、穩定的WLED設計與制備提供了新的思路。

該工作得到了國家自然科學基金、河南省高層次人才特殊支持計劃、河南省高校科技創新人才支持計劃以及鄭州大學物理學科推進計劃等項目的支持。

文獻鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202001367