吉大宋宏伟/周东磊/徐文Nano Energy：二维镱掺杂全无机钙钛矿纳米片用于可视化双波段光电探测器

点击蓝字关注我们

基于稀土镱掺杂的新型量子剪裁发光材料，自报道以来，就引起了业内广泛的关注。吉林大学宋宏伟，周东磊和徐文等人进一步优化了量子剪裁材料体系，首次制备了稀土镱离子掺杂的全无机二维钙钛矿纳米片，此掺杂纳米片展现出优异的光电性能，所制备的光电探测器显示出检测和区分紫外和近红外光的能力，并且设计了可视化成像系统，该系统可以从光电探测器阵列采集检测信号并显示图像，实现了非可见光的可视化成像。
在前驱体中引入辛胺，引起钙钛矿的定向生长，形成了二维CsPbCl₃钙钛矿纳米片。同时，通过阴离子替换法得到Yb³⁺ 掺杂的CsPbCl₂Br二维钙钛矿纳米片，荧光量子效率高达128%，实现了在二维全无机钙钛矿中的量子剪裁。飞秒时间分辨瞬态吸收光谱和DFT计算结果表明，Yb ³⁺ 离子的钝化作用导致钙钛矿的缺陷密度大大降低，光稳定性增强。
 因此，制备了纳米片横向组装的光电探测器，具有高响应度和双波段检测能力。制备的 探测器对 UV 和 NIR 光都很敏感，在440 nm和980 nm处的探测率分别为5×10¹²，2.15×10⁹ Jones。

最后，基于探测器阵列的成像系统和数据分析系统，实现了可视化光电检测，并显示出被测UV和NIR光的高对比度图像。 
 
该工作不仅为二维稀土掺杂钙钛矿的合成提供了新思路，而且展示了稀土离子对调节二维钙钛矿材料的性能和开发高性能光电器件的巨大潜力。

论文信息

Rui Sun, Donglei Zhou*, Po Lu, Xiaoling Jing, Xinmeng Zhuang, Shuainan Liu, Yuqi Wang, Xue Bai, Wen Xu*, Hongwei Song*, In situ preparation of two-dimensional ytterbium ions doped all-inorganic perovskite nanosheets for high-performance visual dual-bands photodetectors, Nano Energy 93 (2022) 106815.

论文第一作者：孙蕊博士，通讯作者：周东磊，徐文，宋宏伟

相关链接

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106815

相关进展

化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：[e-mail]

扫二维码｜关注我们

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至[e-mail]，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。