2D钙钛矿中的载体捕获抑制显着增强发射

二维(2D)有机无机卤化物钙质是由于其独特的物理性能和高度可调性,用于光伏和光电应用的新兴材料。亚博网站下载

尽管进步令人印象深刻,但仍然存在挑战,包括表现不令人满意和对它们的结构性关系的模糊理解。应对这些挑战需要更合适的材料系统和先进的原位表征方法。

由XujieLü博士和高压科学与技术高级研究中心(HPSTAR)的Wenge Yang博士领导的国际团队,威斯康星大学麦迪逊分校的Song Jin教授发现,在轻度压力下的晶格压缩大大抑制了。亚博老虎机网登录2D钙钛矿(HA)2(GA)PB2I7的载体捕获,导致发射显着增强。

有趣的是,压力处理后获得的新相具有较高的晶体学对称性,较少的陷阱状态和增强的PL强度。这些发现最近发表在Angew。化学int。ed。

通过静水压力压缩的晶格压缩是调整二维(2D)卤化物钙钛矿的结构和光学特性的有效方法 - 一种新的新兴材料,用于光伏和光发射应用。亚博网站下载但是,很少有例子在压缩后表现出2D钙钛矿的光致发光(PL)性能,而结构 - 托管关系尚不清楚。

在这项工作中,团队使用压力来调节最近开发的2D钙钛矿(HA)2(GA)PB2I7,其结构具有以前无法实现的巨大笼子。这提供了一个难得的机会,可以理解结构性的关系并探索新兴现象。令人印象深刻的是,在1.6 GPA以内的轻度压力下实现了显着的12倍PL增强。

基本机制是通过原位结构,光谱和理论分析系统地研究的。晶格收缩导致声子硬化大大降低了激子相互作用,从而扩大了载体捕获的潜在障碍。

因此,光生的载体几乎无法形成被困的状态,而非辐射重组途径主要被阻断,从而导致自由激子的发射增强。

有趣的是,他们第一次在减压过程中揭示了不可逆的和异常的过程,获得了(HA)2(ga)PB2I7的黄色,非亮度,无晶相,带有较高的带隙。

当压力释放到1.5 GPA时,在激光照射下可以触发并显着增加发射,并伴随着从黄色到橙色的颜色变化。基于此观察结果,他们使用激光束在DAC腔室的黄色样品表面上绘制“ HP”图案。

当压力完全释放时,与原始样品相比,无定形黄相可以自发地转变为新的橙色相,PL增强了100%以上。进一步的结构表征和光谱分析表明,新阶段具有较高的晶体学对称性和较少的载体捕获。

通过使用压力来设计高度延伸的2D卤化物钙钛矿,这项工作为钙钛矿的结构 - 培训关系提供了新的见解,还可以通过压力诱导的相位过渡发现新的高性能材料。亚博网站下载

来源:https://www.grid.ac/

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