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中国科学院:无铅卤化物钙钛矿纳米晶发光增强机制揭示,将开辟光电应用新可能

CHEN

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近年来,无铅卤化物钙钛矿纳米晶因其低毒性、高稳定性和化学多样性而受到越来越多的关注。揭示无铅钙钛矿纳米晶的载流子动力学对其在光电器件领域的有效应用具有重要意义。

中国科学院大连化学物理研究所韩克利教授领导的研究小组揭示了一系列新型无铅四卤化物钙钛矿纳米晶的发光增强机理,并制备了高性能光电探测器。

这项研究发表在《高级材料》(Advanced Materials)上。

该团队首次报道了一系列空位有序的四重钙钛矿型胶体纳米晶,通过对Cs4MnBi2Cl12纳米晶合金化,可将其荧光量子产率提高近100倍。

载流子超快动力学研究发现,在四重钙钛矿纳米晶Cs4MnBi2Cl12中,自由激子迅速自捕获为“自陷激子”,进而发生自陷激子辅助的给体—受体(Mn2+)能量转移过程。

合金化可以消除与能量转移相互竞争的超快缺陷态捕获过程,并可提升纳米晶的结晶度,进而大幅度提升发光效率。

基于合金化的四重钙钛矿纳米晶具有结晶度高、载流子寿命长等特性,该团队还制备了基于该纳米晶的光电探测器,该探测器具有超高响应度(0.98×104A/W),该灵敏度远高于以往报道的基于非铅钙钛矿纳米晶的光电探测器。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202007215


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