近日，必赢线路检测3003微纳光学团队在国际光学权威期刊《Laser & Photonics Reviews》上发表了题为《Scalable Open-Air Synthesis of Mg2+-Doped Lead-Free Cs3Cu2Cl5 Nanocrystals for High-Performance Green LEDs》的学术文章（Laser Photonics Rev 2025, 2500430），成功开发出基于镁离子掺杂Cs3Cu2Cl5纳米晶涂层的色转换绿光LED器件。必赢线路检测3003研究生唐阳、扬州大学物理科学与技术学院研究生谢晴宇、3003必赢官网物理学基地班本科生张轩铭为论文共同第一作者，通讯作者为3003必赢官网鄢冬冬讲师和叶巍翔教授，必赢线路检测3003为论文第一单位。
铜基卤化物半导体Cs3Cu2Cl5纳米晶因其本征缺陷容忍性高、自限域激子发光、大Stokes位移等独特光电特性，在LED领域受到广泛关注。然而，传统制备工艺需惰性气体保护，且材料对水氧敏感、热稳定性差等问题严重制约其实际应用。研究如何在开放环境中实现材料稳定合成并同步提升发光效率具有重要的产业意义。本工作中，研究团队创新性提出“镁离子晶格掺杂”策略，首次在开放空气环境中实现Cs3Cu2Cl5纳米晶的规模化合成。该纳米晶不仅实现59.3%的光致发光量子产率，其水、热稳定性也获得显著提升。研究团队结合态密度计算与分子动力学模拟，从原子尺度揭示了镁掺杂诱导的带隙窄化效应与晶格锚定协同作用机制。这种双效机制通过稳定晶格结构、减少表面缺陷、延长荧光寿命，显著增强了自限域激子发光效率。基于此技术构建的绿光LED器件展现出卓越发光性能：在UV LED芯片驱动下，器件亮度高达17281 cd/m²，色坐标稳定维持在（0.354, 0.518）。该成果不仅验证了开放环境制备高性能铜基卤化物半导体Cs3Cu2Cl5纳米晶的可行性，更为开发低成本、环境友好的固态照明器件提供了创新技术路径。
图 1. 基于Mg2+掺杂后的Cs3Cu2Cl5纳米晶制备绿光LED的器件表现。
该项工作得到了国家自然科学基金(62105229, 62475062）、海南省自然科学基金（124RC439, 125MS001, 124YXQN412, 122RC538）等资金资助。
《Laser & Photonics Reviews》是Wiley出版社旗下的高水平国际学术期刊，主要刊发光子学、激光物理、光学超构表面、非线性光学、纳米光子学等，覆盖理论与实验研究，尤其关注前沿突破与应用，在物理学和光学领域具有重要影响力。该期刊为中科院分区一区Top期刊，五年影响因子11.1。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202500430
