二维（2D）Ruddlesden-Popper钙钛矿作为一种高稳定的光电应用材料，目前正受到人们的广泛关注。然而，2D钙钛矿中有机铵层的绝缘性导致电荷传输较差，性能有限。

近日，湖南大学廖蕾教授，邹旭明副教授报道了Al₂O₃/2D钙钛矿异质结构可以用作高性能MoS₂光电晶体管的光敏电介质。

文章要点

1）2D钙钛矿中的II型能带排列有助于光生载流子的有效空间分离，从而在457 nm处实现超过10⁸ A/W，在1064 nm处实现超过10⁶ A/W的近红外(NIR)区超高光响应。同时，钙钛矿中离子迁移引起的磁滞回线和Al₂O₃中电荷俘获引起的磁滞回线可以相互抵消，使得低压光电晶体管的磁滞可以忽略不计，提高了偏压应力稳定性。

2）由于二维钙钛矿结构中的外加偏置场依赖的光生载流子复合，该器件在914 nm光照下表现出2.4×10⁵ A/W的恒定响应率，5.5×10¹² Jones的比探测率和45 dB的大线性动态范围（LDR），表明该器件具有良好的线性动态特性。

该结果表明，组装的Al2O3/准2D钙钛矿异质结构混合光电晶体管介质，既能获得超高的响应率，又能获得优异的LDR，在解决材料迟滞问题方面具有很高的应用价值。

Jiang, J., Zou, X., Lv, Y. et al. Rational design of Al₂O₃/2D perovskite heterostructure dielectric for high performance MoS₂ phototransistors. Nat Commun 11, 4266 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-18100-9

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18100-9