In recente jaren, loodvrije halide perovskiet nanokristallen hebben steeds meer aandacht getrokken vanwege hun lage toxiciteit, hoge stabiliteit en chemische diversiteit.

Het is belangrijk om de dragerdynamiek van loodvrije perovskiet-nanokristallen te onthullen om ze effectief toe te passen op het gebied van opto-elektronische apparaten.

Een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. HAN Keli van het Dalian Institute of Chemical Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen onthulde het luminescentieverbeteringsmechanisme van een reeks nieuwe loodvrije quadruple halide perovskiet nanokristallen, en voorbereide high-performance fotodetectoren.

Deze studie is gepubliceerd in Geavanceerde materialen . op 25 januari.

De onderzoekers rapporteerden voor het eerst een reeks van viervoudige perovskiet colloïdale nanokristallen met geordende vacatures. Door Cs . te legeren ₄ MnBi ₂ kl ₁₂ nanokristallen, de fluorescentie kwantumopbrengst zou met bijna 100 keer kunnen worden verhoogd.

Door middel van ultrasnelle dynamiekstudies van draaggolven, de onderzoekers ontdekten dat in de viervoudige perovskiet nanokristallen, vrije excitonen werden snel zelfgevangen als "zelfgevangen excitonen, " en een zelfgevangen exciton-geassisteerde donor-acceptor (Mn ²⁺ ) vond energieoverdrachtsproces plaats. Legering zou het ultrasnelle opsluitingsproces van defecte toestanden kunnen elimineren dat concurreerde met energieoverdracht, en de kristalliniteit van de nanokristallen verhogen, waardoor het lichtrendement wordt verbeterd.

Gebaseerd op de gelegeerde viervoudige perovskiet-nanokristallen met een hoge kristalliniteit en een lange levensduur van de drager, de onderzoekers maakten een fotodetector, die een ultrahoge responsiviteit had. De gevoeligheid was veel hoger dan die van de eerder gerapporteerde fotodetectoren op basis van loodvrije perovskiet-nanokristallen.

De studie toont aan dat het viervoudige nanokristal van het perovskiet-type nieuwe mogelijkheden biedt voor fotovoltaïsche toepassingen. Het werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China.