Ruddlesden-Popper二維鈣鈦礦是具有前景的光電材料,能夠在光響應和穩定性之間達到平衡。但是,如何減少多晶薄膜內的本征缺陷位點仍然是個巨大挑戰,而且這種Ruddlesden-Popper二維鈣鈦礦的性能低于3D鈣鈦礦的光電性能。
有鑒于此,復旦大學方曉生教授、李自清研究員等報道通過雙重陽離子策略顯著的鈍化掩埋界面和晶界的缺陷位點。
通過預先的無機碘化物緩沖層釋放陽離子,能夠通過低維度晶相重構以及低配位離子之間的相互作用修復深層缺陷。得到的2D鈣鈦礦多晶薄膜具有大晶粒(>2 μm)和降低的晶面粗糙度,而且減弱面外應力,有助于減少裂紋的形成和傳播。構筑的光探測器具有顯著改善的光響應,在430 nm最大響應達到0.41 A W-1,而且具有超快速的響應速度(161 ns/1.91 μs)。
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此外,這種策略能夠與光刻技術疏水親水圖案化技術兼容,制備光探測器的陣列,能夠用于高靈敏度成像。這項研究展示了2D鈣鈦礦的簡單缺陷鈍化技術策略,有助于推動高性能光電器件的發展。
參考文獻
Xinyu Zhang, Ziqing Li, Enliu Hong, Tingting Yan, Xiaosheng Fang, Effective Dual Cation Release in Quasi-2D Perovskites for Ultrafast UV Light-Powered Imaging, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202412014
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412014