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我院助理教授吴丹与合作者在国际顶级期刊 《Advanced Science》 上发表论文
来源:   作者:   点击数:   日期:2022/05/09

2022年3月,我院助理教授吴丹课题组与合作单位,以“原位生长高质量钙钛矿单晶薄膜机理探究——寻找最佳生长位点(In Situ Growth Mechanism for High-Quality Hybrid Perovskite Single-Crystal Thin Films with High Area to Thickness Ratio: Looking for the Sweet Spot)”为题在综合性期刊Advanced Science(Q1, IF:16.806)发表最新研究成果。2022足球世界杯官网中文版吴丹助理教授为该文章的共同通讯作者。另两位共同通讯作者为南方科技大学的王恺副教授和Kentucky大学的FuqianYang教授。

钙钛矿单晶材料具有无晶界、缺陷态密度低、载流子寿命长、稳定性好等优点,被誉为极具前景的光电材料,在LED、激光、光电探测、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景,而传输层上原位生长高质量钙钛矿单晶薄膜是其中重要的发展趋势。研究团队系统地研究了在不同生长环境中钙钛矿单晶薄膜特性,结合理论分析,确定了影响钙钛矿单晶薄膜传输层原位生长的三要素和最佳点,即前驱体溶液与传输层之间的低界面能、慢升温速率和适中的前驱体溶液浓度。最终制备出缺陷密度仅为2.68×1010cm-3、面积厚度比为创纪录的1.94×104mm(薄膜厚度为540 nm)的高质量MAPbBr3钙钛矿单晶薄膜。得益于此,该钙钛矿单晶薄膜的载流子迁移率高达141 cm2V-1S-1,为文献所报道MAPbBr3钙钛矿单晶薄膜中的最高值,并具有超过360天的长期晶体结构稳定性。同时,该工作也证实了该“最佳点”同样适用于传输层原位生长其他钙钛矿单晶薄膜,包括MAPbI3、(PEA)2PbI4和(PEA)2PbBr4,说明该生长条件具有一定的普适性。

全文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202104788?af=R




图. 钙钛矿有源层掺杂浓度调控、界面内建电场构筑以及正置和倒置结构光电探测器性能测试

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