超薄二维杂化钙钛矿：柔性电子和光电子领域的未来翘楚 | NSR

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超薄二维杂化钙钛矿兼具二维形貌和有机-无机组分的特性，具有明显的性能优势和广泛的应用前景。在总结前人工作的基础上，南京工业大学黄维、王琳团队以面向未来柔性电子和光电子的应用为方向，对超薄钙钛矿的发展做出了展望。相关文章发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR），南京工业大学张军然副教授和宋雪芬副教授为共同第一作者，王琳教授和黄维院士为共同通讯作者。

超薄二维钙钛矿结合了二维材料（例如异质结、界面耦合、外场调控等）和杂化钙钛矿（例如柔性、长寿命、多通道等）的优势，还具有易缺陷调控、带隙可调、量子局域等特性。

有机-无机杂化钙钛矿具有优异的光电性能，有柔性、长寿命、多通道等优势，在过去十年被广泛研究。通过降低其维度，具有二维形貌的超薄二维杂化钙钛矿又获得了异质构筑、界面耦合、外场调控等二维材料的特点，同时还具有缺陷调控、带隙可调、量子限域等特点。

目前，基于有机-无机杂化钙钛矿薄膜的器件已被广泛研究，例如：

• 利用透明的柔性电极和衬底可以得到柔性发光二极管；
• 通过成卷制备技术，可制备具有高功能转换效率、大的开路电压和小的效率衰减的柔性钙钛矿太阳能电池，在未来可穿戴和便携式电子器件中有广泛应用前景。
• 具有规则形状的杂化钙钛矿纳米结构拥有自然形成的高品质微腔，由此制备的激光器可以集成到柔性光学芯片中。

(a)基于杂化钙钛矿的现有柔性器件。未来，可以从材料设计(b)、性能探索(c)、器件集成(d)的角度对超薄钙钛矿进行研究。

尽管如此，真正基于超薄二维杂化钙钛矿的器件应用还有待研究。在材料设计方面，通过手性配位体的引入，可以得到手性钙钛矿；通过稀土掺杂，可以制备上转换钙钛矿材料；材料的大面积制备和环境稳定性等因素也是需要解决的问题。在性能探索方向，可以利用超薄二维杂化钙钛矿的多通道优势，以及铁电和大自旋轨道耦合性能，制备新型的存储器等柔性电子器件。最后，基于其超薄厚度、多功能特征和易集成特性，超薄杂化钙钛矿在小型化和集成化方向具有广泛应用前景。

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