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科學新知:2021 Advanced Materials, 混和鈣鈦礦晶體如何提升結構穩定性和光電性能

  Advanced Materials (IF 30.849) 於2021年12月刊登義大利技術研究院Ahmed L. Abdelhady、Liberato Manna、Roman Krahne與義大利國家技術委員會Anna Moliterni等人的研究成果。作者們透過溶劑酸解結晶技術來生長混合二甲基銨/甲基三溴化鉛 (DMA/MAPbBr3) 晶體。結果發現,不僅能達到最高44%的二甲基銨摻入率,也同時能保持3D 立方鈣鈦礦相。文章也進一步與MAPbBr3表現作比較:

 1.相較MAPbBr3,這些混合鈣鈦礦晶體顯示出對斜方晶相的抑制和較低的四方到立方相變溫度。

 2.由於不同的有機陽離子動力學在控制相變,因此可在MAPbBr3和混合DMA/MAPbBr3晶體的溫度相關光致發光特性中發現不同行為。

 3.作者們使用橫向光電探測器,在室溫下,由於結構壓縮和表面陷阱密度降低,混合晶體比MAPbBr3晶體有更高的探測率。

 4.在相變溫度 (200 K) 以下,混合晶體器件的檢測率顯著提高,但MAPbBr3器件只觀察到極小的變化。

Norm intensity DMA MAPbBr3 compare
Norm intensity DMA MAPbBr3 compare
Ultraviolet photoemission spectroscopy measurments

(a,b) 紫外光電子能譜 (UPS) 測量,(c) 基於 MAPbBr3 和 44% DMA 晶體的經驗 Kubelka-Munk 函數從漫反射光譜計算帶邊吸收曲線,以及 (d) 相應的帶結構。

  根據以上結果,顯示出混合晶體的高探測率對於可見光通信和空間應用具有吸引力。更強調了鹵化物鈣鈦礦組成工程合成技術的重要性,該技術控制著其結構和光電特性。

本文關鍵字:Halide Perovskite、鹵化物鈣鈦礦、crystallization technique、結晶技術、visible-light、可見光

原文: https://doi.org/10.1002/adma.202106160

Mixed Perovskite Crystals halide perovskite

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