Zero‐dimensional (0D) metal halides are attractive due to their structure‐dependent and tunable photoluminescence properties. Herein, a new 0D organic–inorganic hybrid Zn‐based halide, (C4H12N2)ZnBr4, featuring a long‐term stable crystal structure and moisture‐stable PL emission under various extreme conditions is reported. A strong electron–phonon coupling effect enables the Zn‐based halide to display highly efficient blue light at 472 nm with a large Stokes shift of 7385 cm−1. Intriguingly, heterovalent substitution of Cu+‐Zn2+ further enhances the photoluminescence quantum efficiency to 60% as the introduction of Cu+ effectively suppresses the nonradiative recombination process. Besides, the formation of twisted [SbBr4]− tetrahedra via Sb3+‐Zn2+ substitution help to achieve a broadband near‐infrared (NIR) emission (760 nm) with full width at half maxima (FWHM) of 203 nm, enabling the potential applications in night‐vision and nondestructive fruit damage inspection. Detailed structural and optical analyses are used to investigate the photophysical processes of different self‐trapped exciton (STE) emission for pristine and Cu+/Sb3+‐doped 0D metal halides. These findings advance the understanding of spectral regulation mechanism via heterovalent substitution and initiate more exploitation of luminescent metal halides for emerging applications.

中文翻译：

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在湿气稳定的 0D 锌基卤化物中实现发光效率和近红外发射


零维 （0D） 金属卤化物因其结构依赖性和可调的光致发光特性而具有吸引力。在此，报道了一种新的 0D 有机-无机杂化锌基卤化物 （C4H12N2）ZnBr4，在各种极端条件下具有长期稳定的晶体结构和湿气稳定的 PL 发射。强大的电子-声子耦合效应使锌基卤化物能够在 472 nm 处显示高效的蓝光，具有 7385 cm-1 的大斯托克斯位移。有趣的是，Cu+-Zn2+ 的异价取代进一步将光致发光量子效率提高到 60%，因为 Cu+ 的引入有效地抑制了非辐射复合过程。此外，通过 Sb3+‐Zn2+ 取代形成扭曲的 [SbBr4]− 四面体有助于实现宽带近红外 （NIR） 发射 （760 nm），半最大值全宽 （FWHM） 为 203 nm，在夜视和无损水果损伤检测中具有潜在应用。详细的结构和光学分析用于研究原始和 Cu+/Sb3+ 掺杂 0D 金属卤化物的不同自捕获激子 （STE） 发射的光物理过程。这些发现促进了对通过异价取代的光谱调控机制的理解，并启动了发光金属卤化物在新兴应用中的更多开发。