?物質學院林柏霖課題組發展出異價摻雜二維有機無機雜化鈣鈦礦材料

ON2019-06-24CATEGORY科研進展

  近日,我校物質學院林柏霖課題組發展出異價摻雜二維有機無機雜化鈣鈦礦,相關工作以“Bi3+ Doped 2D Ruddlesden-Popper Organic Lead Halide Perovskites”為題,在國際知名期刊《材料化學雜志A》(《Journal of Materials Chemistry A》)上在線發表。

  二維有機無機雜化鈣鈦礦是一種新型的半導體材料,因其獨特的可調節光電性能和優異的穩定性引起了學界的重視,在光電器件中有著重要的應用前景。異價摻雜是調節半導體材料性質的經典手段,在傳統半導體領域中有著廣泛的應用。林柏霖課題組通過Bi3+離子摻雜,首次發展出一系列不同層數的異價摻雜二維有機無機雜化鈣鈦礦。作者發現Bi3+的異價摻雜可以靈活地調節二維鈣鈦礦的發光能力和熒光壽命,誘導產生近紅外熒光,同時進一步結合DFT計算發現了不同層數的二維鈣鈦礦之間摻雜位點的異同以及近紅外發光的原理。研究人員還發現,Bi3+摻雜對于二維鈣鈦礦材料的環境穩定性和光學穩定性具有明顯的增強作用,并通過熒光顯微成像揭示了一種提高穩定性的新機理。該工作為有機無機雜化鈣鈦礦穩定性的提升提供了一個新的基礎原理,并為相應光電器件的維度工程應用提供了具有潛力的新型材料。

  該研究工作的第一作者是林柏霖課題組的2018級博士研究生呂飛逸,其他共同作者分別為2015級本科生鄭曉琪、王穎喬、師若文,2014級碩士畢業生楊劍礪,2016級本科生李紫玥和俞稼穡,林柏霖為通訊作者,上海科技大學為第一完成單位。上科大物質學院分析測試平臺給予了大力支持。該研究得到了國家自然科學基金和上海科技大學的啟動資金等基金的支持。

  文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta04145a

Bi3+摻雜的二維有機無機雜化鈣鈦礦展現出獨特的光學性質和優異的穩定性