在新一代光电子技术快速发展的背景下，高性能发光半导体材料在照明显示、近红外光源、信息加密和辐射探测等领域具有重要应用价值。传统含铅卤化物钙钛矿虽然具备优异的光吸收和发光性能，但其铅毒性及环境稳定性不足等问题，严重制约了进一步应用。近年来，无铅卤化物双钙钛矿因兼具环境友好、结构稳定和组分可调等优势，逐渐成为替代含铅体系的重要候选材料。特别是通过引入镧系离子，可实现主体晶格自陷激子宽带发光与稀土离子4f–4f特征跃迁之间的协同耦合，从而为可见—近红外多波段发光及多功能光电子器件开发提供了新的材料体系。
针对这一前沿方向，我校陈大钦教授课题组系统总结了镧系离子掺杂无铅卤化物双钙钛矿的最新研究进展。该综述从材料结构设计出发，全面梳理了电荷有序型、空位有序型和层状双钙钛矿等典型结构体系，并归纳了水热法、共沉淀法、热注入法、气相沉积法和固相法等主要制备策略。在此基础上，论文深入阐释了主体自陷激子与镧系离子发光中心之间的能量传递机制，重点分析了ns2离子敏化、B位合金化和缺陷工程等关键调控策略，为突破稀土离子禁阻跃迁吸收弱、提升发光效率提供了系统性认识。论文进一步指出，镧系离子掺杂无铅卤化物双钙钛矿在单组分白光LED、超宽带近红外光源、高安全性光学加密以及高分辨X射线成像等方面展现出重要应用潜力，显示出该类材料在绿色、高性能、多功能光电子器件方向上的广阔前景。同时，作者也对该领域未来发展面临的关键科学问题进行了展望，包括如何实现从光致发光向电致发光器件的跨越、如何进一步提升量子效率，以及如何推动材料与器件的稳定化和规模化制备等。这些总结和展望为后续高性能无铅光电子材料的设计与应用提供了重要参考。
相关研究成果以“Lanthanide-Doped Lead-Free Halide Double Perovskites: Optical Synergy, Performance Engineering, and Multifunctional Optoelectronics”为题，发表于国际权威学术期刊《Advanced Functional Materials》。福建师范大学为论文第一完成单位，我校博士研究生金世林和张曼佳为共同第一作者，陈大钦教授为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金和福建省自然科学基金等项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202532102
（物理与能源学院）