【仪表网 研发快讯】5月15日，化学与化工学院张卓磊教授课题组在超宽带光源领域取得重要进展，相关成果以题为“Ultrabroadband (Vis-NIR) Emission in Single-Component Perovskite LEDs via Tailored Multi-Exciton Energy Transfer Pathways”的论文发表在期刊Advanced Materials上。
随着5G通信、智能照明和量子信息等技术的快速发展，同时覆盖可见(Vis)到近红外(NIR)波段的超宽带高质量光源成为多领域技术升级的关键。然而，现有光转化发光二极管(LED)普遍存在发光不连续、显色指数低、近红外输出弱等问题，难以兼顾高效、稳定发光与器件集成，制约了超宽带光源的发展。如何高效整合多通道发光中心、精准调控激子能量转移并降低能量损失，成为该领域亟需突破的重要科学问题。
针对上述挑战，课题组提出了基于多激子能量转移路径定向调控的新策略，采用Sb³⁺/稀土离子共掺杂的空位有序Cs₂HfCl₆纳米晶体系，通过系统优化掺杂浓度、激发波长与稀土离子种类，实现了高效的可见-近红外超宽光谱发光。研究揭示，Sb³⁺离子在该体系中诱导形成单重态与三重态多激子发光中心，并与稀土离子之间建立高效能量转移通道，拓展了发光波段并提升了发光效率。基于该材料开发的单组分LED展现出波长覆盖至1200 nm的连续发光，显色指数超过97，同时表现出良好的器件稳定性。结合实验与第一性原理计算，该研究深入揭示了多激子-稀土离子协同能量调控的电子结构与发光机制，为开发新一代高性能超宽带固态光源提供了理论支撑与材料基础，并在医疗照明、双模夜视成像、精准色彩显示、高端艺术照明等领域展现出重要应用潜力。
该项研究为课题组在超宽带光源领域的阶段性进展，相关激子动力学调控、能量转移精细控制、材料集成与高性能器件开发等关键问题仍有待深入攻关，课题组将围绕上述方向持续系统推进。该工作得到了国家自然科学基金(22305089)以及广东省基础与应用基础研究基金(2025A1515011642)的资助。我校为该项工作的第一完成单位及通讯单位，化学与化工学院2022级博士生辛玉香为该论文的第一作者，张卓磊教授为论文唯一通讯作者。
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