激子行为（包括激子形成和解离动力学）对半导体材料的光电性能起着至关重要的作用，但其在半导体金属有机骨架(MOF)中尚未被研究。
近日，苏州大学Shuao Wang，Yaxing Wang，汕头大学Ming-De Li报道了半导体MOF中的激子行为可以通过骨架−客体相互作用来调节，这是传统的无机或有机半导体所不具备的。
文章要点
1）在铽基半导体MOF（Tb2L2·4H2O·6DMF, L= TATAB3−, 4,4′,4″-s-triazine-1,3,5-triyltri-p-aminobenzoate, DMF= N,N-dimethylformamide）的孔道中掺入缺电子分子，可以有效地将能量从MOF骨架转移到分子受体，产率高达77.4%。这种相互作用促进了独特的激子类型转换，导致了改进的导电性和光电性能。
2）进一步制作了基于MOF的X射线探测器件，展示了新结构如何提高光电效率，其性能优于母体半导体MOF，光电流on−off比和探测灵敏度分别提高了60倍和40倍以上。经过合理的激子行为优化，该探测器的灵敏度为51.9 µC Gyair−1 cm−2，在基于MOF的X射线探测器中记录的载流子迁移率寿命积为1.12×10−3 cm2 V−1，与商用探测器的价值相当。
参考文献
Chengyu Liang, et al, Boosting the Optoelectronic Performance by Regulating Exciton Behaviors in a Porous Semiconductive Metal−Organic Framework, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.1c11150
https://doi.org/10.1021/jacs.1c11150
