Ruddlesden-Popper二维钙钛矿是具有前景的光电材料,能够在光响应和稳定性之间达到平衡。但是,如何减少多晶薄膜内的本征缺陷位点仍然是个巨大挑战,而且这种Ruddlesden-Popper二维钙钛矿的性能低于3D钙钛矿的光电性能。
有鉴于此,复旦大学方晓生教授、李自清研究员等报道通过双重阳离子策略显著的钝化掩埋界面和晶界的缺陷位点。
通过预先的无机碘化物缓冲层释放阳离子,能够通过低维度晶相重构以及低配位离子之间的相互作用修复深层缺陷。得到的2D钙钛矿多晶薄膜具有大晶粒(>2 μm)和降低的晶面粗糙度,而且减弱面外应力,有助于减少裂纹的形成和传播。构筑的光探测器具有显著改善的光响应,在430 nm最大响应达到0.41 A W-1,而且具有超快速的响应速度(161 ns/1.91 μs)。
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此外,这种策略能够与光刻技术疏水亲水图案化技术兼容,制备光探测器的阵列,能够用于高灵敏度成像。这项研究展示了2D钙钛矿的简单缺陷钝化技术策略,有助于推动高性能光电器件的发展。
参考文献
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