福建物构所二维铁电体偏振光电探测研究获进展

福建物构所二维铁电体偏振光电探测研究获进展

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员罗军华领导的无机光电功能晶体材料研究团队在国家杰出青年基金、中科院战略性先导科技专项和海西研究院“团队百人”研究员孙志华主持的国家自然科学基金委优秀青年基金、中科院海西研究院“春苗人才”专项和福建省杰出青年基金等项目资助下,以三维溴化铅钙钛矿为基础,通过引入混合有机阳离子配体的设计策略,构筑了一例具有多层钙钛矿结构的铁电化合物并组装成光电探测晶体器件。

二维材料如石墨烯、黑磷、MoS2等已成为组装新型光电子器件的一类重要光电材料。基于2D材料固有结构各向异性形成的偏振光电探测器已应用于从光学通信到军事的各个领域。近期,2D层状杂化合钙钛矿因其独特的物理和光电特性引起了广泛关注。在结构上,这种2D杂化钙钛矿表现出独特的相容性和可调性;可通过调控有机和无机组分以调制材料的电子、光学和光电性能。更重要的是,2D结构中有机阳离子能够实现非常大的运动自由度,为诱导铁电性提供驱动力,进而自发极化和光的耦合有利于光生载流子分离,使2D杂化钙钛矿成为新一代光子器件有竞争力的候选者。

近年来,无机/有机杂化钙钛矿材料在太阳能电池、光电器件等方面备受人们关注,其中二维层状钙钛矿材料具有独特的量子限域效应、激子效应和结构易于调控等特点,为设计合成铁电体并组装光电功能器件等提供了极大的可能性与选择性。

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