2D混合钙钛矿因其众多卓越的特性,在光电应用方面具有极大的潜力。新兴的二维钙钛矿铁电体,包括自发极化和压电效应的耦合,以及光激发和半导体行为,在压电光电子学领域具有很大的吸引力,可以通过调制电-光学过程来有效地提高光电器件的性能。然而,目前对二维钙钛矿铁电体的研究集中在无法机械变形的刚性陶瓷上,并限制了它们在柔性光电和压电光电子学中的应用。香港理工大学Jianhua Hao等人合成了铁电 EA4Pb3Br10 单晶薄膜 (SCF),并集成到柔性光电探测器。
本文要点:
1)通过系统表征,EA4Pb3Br10 SCF 中的面内多轴铁电性很明显。基于 EA4Pb3Br10 SCF 的柔性光电探测器具有优异的光电探测性能。更重要的是,结合面内铁电极化和有效压电系数的光电 EA4Pb3Br10 SCF在压电光电效应的观察中显示出巨大的潜力,能够大大提高光电探测器的性能。
2)在外部应变下,柔性光电探测器的响应度可以通过压电光电效应进行调制,增强高达284%。该研究结果阐明了压电光电器件,并为扩展混合钙钛矿铁电体的功能提供了有希望的途径。
Ding, R., Lyu, Y., Wu, Z., Guo, F., Io, W. F., Pang, S.-Y., Zhao, Y., Mao, J., Wong, M.-C., Hao, J., Effective Piezo-Phototronic Enhancement of Flexible Photodetectors Based on 2D Hybrid Perovskite Ferroelectric Single-Crystalline Thin-Films. Adv. Mater. 2021, 2101263.
https://doi.org/10.1002/adma.202101263