新一代光電探測器件中,外置電源一直是制約系統性能與器件小型化的關鍵瓶頸。因此,無需電源模塊的自驅動光電探測在下一代便攜式、節能光電器件中展現出廣闊的應用前景。相比于傳統的p-n結/異質結半導體材料,鐵電材料提供了一種簡單有效實現自驅動光電探測的方式。光輻射下,單相鐵電材料內部產生光生電子空穴對,光生載流子在鐵電自發極化電場作用下分離,并在外電路產生信號電壓和電流,從而實現對光的探測。然而,傳統的無機鐵電材料,因其較大的禁帶寬度、較弱的半導體特性等因素限制了其在光電器件中的應用。近年來,有機無機雜化鈣鈦礦鐵電材料,因其大的自發極化及優異的半導體特性,在自驅動光電探測方面展現出巨大的潛力。
中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室無機光電功能晶體材料研究員羅軍華團隊在國家自然科學基金重點項目、國家杰出青年基金、中科院戰略性先導專項和國家自然科學基金委優秀青年基金等資助下,首次利用二維雜化鈣鈦礦鐵電體(CH3CH2NH3)2(CH3NH3)2Pb3Br10實現了自驅動光電探測。研究發現:在無外接電源情況下,在鐵電極化的驅動下該材料表現出優異的光電探測性能,光電流密度可以達到~4.1 μA/cm2,電流開關比可達到106,和極快光電響應速率。此外,該鐵電材料還展現出電場可調的光電探測性能。該工作不僅為后續探索多功能鐵電材料提供了一種方案,同時進一步為無機有機雜化鐵電材料在智能光電器件中的應用奠定了基礎,相關研究結果最近以通訊的形式發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, DOI: 10.1002/anie.201907660)上,副研究員劉希濤為該論文的第一作者。
有機-無機雜化鈣鈦礦因其優異的光電子性能,受到全世界研究者的關注。其作為活性層制備的太陽能電池,光電轉換效率已超過25%,接近單晶硅電池的最高值。然而,通過低溫溶液法制備的鈣鈦礦薄膜通常是多晶的。多晶......
新一代光電探測器件中,外置電源一直是制約系統性能與器件小型化的關鍵瓶頸。因此,無需電源模塊的自驅動光電探測在下一代便攜式、節能光電器件中展現出廣闊的應用前景。相比于傳統的p-n結/異質結半導體材料,鐵......
具有金屬間電子轉移性質的單分子化合物的設計合成和性能研究不僅有利于深刻揭示廣泛存在于物理、化學及生物體系中電子轉移現象的本質,而且這類單分子化合物在納米或分子電子器件如分子開關、分子整流器、分子導線和......
人們對便攜式電子設備、電動汽車和大型智能電網等需求的不斷增長推動了能量存儲技術的快速發展。由于硫具有高的理論比容量、豐富的自然儲備、低成本和環境友好等特點,鋰硫電池被認為是一類有前景的下一代能量存儲系......
金屬鍺酸鹽通常作為閃爍晶體(BGO)和毫米器件被報道。將Ge、Si引入到硼酸鹽中,無機材料學家們獲得了一系列硼鍺、硼硅酸鹽非線性光學晶體材料。研究人員發現很多含孤對電子(Pb2+、Bi3+等)的非心鍺......
針對特定的刺激可產生熒光轉變行為的熒光材料又被稱為熒光智能材料,在防偽技術、智能器件等領域有著重要的應用。相對于光、壓力、化學刺激等,熱刺激更容易在日常生活中得以實現,因此基于熱刺激的智能材料的開發在......
智能材料能響應光、電、熱、壓力、磁等外來信號,輸出顏色、光、電、熱等各種信號,是智能器件的核心、物聯網/機器人等高技術領域的重要載體。近幾年以來,利用變色分子設計新型光學、電學、磁學、生物學等智能材料......
氫能是最有前途的綠色能源形式之一,而水的電催化分解是得到高純度氫的理想過程。近些年來,人們發現利用固體聚合物電解質膜在酸性介質中進行水的電解能使得氫氣的生產和分離變得更加容易。因此,對于在酸性介質中具......
陰離子化學在食品、醫藥、環境等領域發揮著十分關鍵的作用。對特定陰離子具有選擇性識別和傳感作用的人工受體的設計合成一直是超分子化學的重要研究內容。此前,文獻中已經報道了大量的純有機或有機-無機雜化的大環......
氫鍵有機框架(Hydrogen-bondedorganicframeworks,簡稱HOF)具有容易再生、合成條件溫和、成本較低等特點,從而使其在氣體存儲和分離等領域具有廣闊的應用前景。然而主要以氫鍵......