我所发表非铅钙钛矿纳米晶载流子动力学专论文章

  近日,我所分子反应动力学国家重点实验室韩克利研究员团队受邀发表了题为“Charge-Carrier Dynamics of Lead-Free Halide Perovskite Nanocrystals”的专论文章。

  激发态载流子动力学对半导体发光、光电转化效率起着至关重要的作用。2017年,该团队首次在国际上采用飞秒瞬态吸收光谱技术研究了Bi基钙钛矿纳米晶的发光动力学,发现缺陷态对载流子存在超快(<20 ps)的捕获过程,是限制其发光效率的关键因素(Angew. Chem. Int. Edit., 2017);进一步研究发现在非铅双钙钛矿纳米晶中存在两种不同时间尺度的快过程(Angew. Chem. Int. Edit. , 2018);分别对应表面缺陷态和光诱导自陷态对载流子的捕获(Angew. Chem. Int. Edit., 2019);通过设计纳米晶由间接带隙到直接带隙的转变,并钝化表面缺陷态,可将带边发光效率提高100多倍(J. Am. Chem. Soc., 2018)。同时,通过调控电子-声子耦合,实现了自陷态激子由“暗”态到“亮”态的转变,最终可实现明亮的宽谱白光发射(Sci. China Chem., 2019)。这些结果表明非铅钙钛矿纳米晶在显示、照明等领域的潜在应用价值。同时该研究成果为指导设计新型高效发光材料提供新思路。

  该团队在非铅钙钛矿纳米晶载流子动力学方面的研究工作受到国际同行的广泛关注。本篇文章是该团队继2012年(Acc. Chem. Res.),2015年(Acc. Chem. Res.)和2018年(Acc. Chem. Res.)之后,第四次在Accounts of Chemical Research上发表专论文章。该工作得到了国家自然科学基金重点基金等项目的资助。(文/图 杨斌)

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