無鉛雙金屬雜化鈣鈦礦具有無毒、穩(wěn)定性好、載流子壽命長等特點(diǎn),在光電子領(lǐng)域,尤其是高能X射線探測方面具有廣闊的應(yīng)用前景。與3D雜化鈣鈦礦相比,2D雜化鈣鈦礦由于其維度的降低使得具有獨(dú)特物理性能,典型的二維多層鉛鹵素鈣鈦礦就是一個(gè)例子。在結(jié)構(gòu)上,這種2D雜化鈣鈦礦表現(xiàn)出獨(dú)特的相容性和可調(diào)性;可通過調(diào)控有機(jī)和無機(jī)組分以調(diào)制材料的電子、光學(xué)和光電性能。然而,到目前為止,含有三價(jià)陽離子(如Bi3+或Sb3+)的2D雜化雙金屬鈣鈦礦仍然非常稀少,對其相關(guān)光電性能的研究也非常缺乏。
在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家杰出青年基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目等資助下,中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員羅軍華團(tuán)隊(duì)和西北工業(yè)大學(xué)教授徐亞東合作,合成生長了一例具有獨(dú)特二維量子肼結(jié)構(gòu)的雜化雙金屬鈣鈦礦晶體[CH3(CH2)3NH3]2CsAgBiBr7。該化合物表現(xiàn)出大的載流子遷移率-壽命值(μτ = 1.21×10-3 cm2 V-1),這是首次在二維雜化雙金屬鈣鈦礦中實(shí)現(xiàn)大的μτ值。此外,該晶體還表現(xiàn)出其他優(yōu)點(diǎn),包括高電阻率、低缺陷密度以及具有較大的X射線衰減系數(shù)。基于這些特征,其晶體器件展現(xiàn)出良好的X射線探測靈敏度(4.2 μC Gyair-1 cm-2)。這一工作表明二維雜化雙金屬鈣鈦礦在X射線探測方面具有很大的潛力,為其在光電方面的應(yīng)用進(jìn)行了開拓。相關(guān)結(jié)果以通訊形式發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, DOI: 10.1002/anie.201909815R1),該論文第一作者為聯(lián)合培養(yǎng)在讀碩士生徐志云。
福建物構(gòu)所二維雜化雙金屬鈣鈦礦X射線探測研究獲進(jìn)展
| 相關(guān)新聞: |
| 福建物構(gòu)所鍺(硅)酸鹽倍頻晶體設(shè)計(jì)與合成獲進(jìn)展 |
| 福建物構(gòu)所高能量密度鋰硫電池研究取得進(jìn)展 |
| 福建物構(gòu)所鋰硫電池隔膜材料研究取得進(jìn)展 |
學(xué)習(xí)園地