SCMs|合理组装混合阳离子 增强金属卤素钙钛矿晶体阵列光电探测性能
二维Ruddlesden-Popper型杂化钙钛矿(A′)2(A)n−1MnX3n+1表现出独特的物理特性与结构兼容性，已经发展成为光电材料的强有力候选者，其无机组分与有机组分的准确调控为优化材料性能提供了广阔空间。到目前为止，将大尺寸有机基元作为A位离子占据钙钛矿空腔仍是一项挑战，形成此类结构的二维多层钙钛矿材料非常稀少。
近日，中科院福建物构所孙志华研究员等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，将仲胺和芳香胺作为混合阳离子，利用复合阳离子自组装方法成功制备了结构新颖的Ruddlesden-Popper型钙钛矿(4-TFBMA)2(DMA)Pb2I7，其中4-TFBMA为4-(三氟甲基)苄胺，DMA为二甲胺。该化合物具有典型的双层钙钛矿结构，DMA作为A位阳离子处于骨架空腔内，突破容忍因子制约；无机骨架层与间隔阳离子4-TFBMA层交替排列产生量子阱。
以高质量晶体为基础组装的阵列探测器表现出优异的面内光电性能，如探测率高、响应度大、暗电流低和响应速率快等，性能参数可以媲美二维无机材料。
图1 阵列探测器的构造示意图和光电性能。
综上，该工作为设计合成新颖二维钙钛矿化合物及实现高效光电探测性能提供了重要参考。
文章信息
Guo, W., Chen, H., Liu, X. et al. Rational alloying of secondary and aromatic ammonium cations in a metal-halide perovskite toward crystal-array photodetection. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1709-9
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