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低維金屬鹵化物半導體的光物理性質及其可調性使其成為光吸收和發射應用的有效候選者。然而，鍺基鹵化物鈣鈦礦缺乏理想的發光性能，由于顯著的八面體畸變，截至目前只報道了非結構化的光致發光（PL）。近日，洛桑聯邦理工學院Sascha Feldmann對二維層狀半導體（4F-PMA）₂GeI₄和（4F-PMA）₂PbI₄（4F-PMI:4-F-苯甲基銨）的光物理性質進行了表征和比較。

本文要點：

1) 結合單晶X射線衍射、變溫時間分辨PL和密度泛函理論，作者對結構-性質關系進行了研究。具體而言，結果表明（4F-PMA）₂PbI₄與縱向光學（LO）聲子的耦合更強，由于可變形的晶格，有助于從寬束縛激子態發射。

2) 相比之下，（4F-PMA）₂GeI₄受益于分子間鍵合以支撐剛性八面體結構，顯示出較弱的LO聲子耦合，導致鍺鹵化物鈣鈦礦的PL壽命最長，線寬最窄。

參考文獻：

Zachary A. VanOrman et.al Narrow-Linewidth Emission and Weak Exciton-Phonon Coupling in 2D Layered Germanium Halide Perovskites Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202419879

https://doi.org/10.1002/adma.202419879