Ruddlesden-Popper 准二维钙钛矿是光电应用的有力候选材料,在出色的光响应和稳定性之间实现了微妙的平衡。然而,减轻多晶薄膜的内部缺陷仍然具有挑战性,而且它们的光电性能仍然落后于三维薄膜。基于此,复旦大学方晓生&李自清团队在这项工作强调了通过双阳离子释放策略对埋层界面和晶界缺陷钝化的深远影响,相关成果于2024年11月17日发表于Advanced Materials期刊。从预沉积的无机碘化物缓冲层释放出的阳离子通过诱导低维相重构和与配位不足的离子相互作用有效地修复了深能级缺陷。所得准二维钙钛矿多晶薄膜具有大晶粒尺寸(>2 µm)和最小的表面粗糙度,以及减轻的面外残余拉伸应变,这有利于抑制裂纹的产生和扩展。所制备的光电探测器表现出显著改善的自供电光响应能力,在 430 nm 处的最大响应度高达 0.41 A W−1,超快响应速度为 161 ns / 1.91 µs。此外,该策略与光刻辅助疏水-亲水图案化工艺兼容,可用于制造像素化光电探测器阵列,从而实现高灵敏度成像。本研究提出了一种可行的准二维钙钛矿缺陷钝化方法,从而为高性能光电器件的制造提供了见解。
论文信息:X. Zhang, Z. Li, E. Hong, T. Yan, X. Fang, Effective Dual Cation Release in Quasi-2D Perovskites for Ultrafast UV Light-Powered Imaging. Adv. Mater. 2024, 2412014. https://doi.org/10.1002/adma.202412014