前沿透视：八面体排列构筑新型半导体光电材料

近年来，铅基卤化物钙钛矿APbX3 (A=Cs，有机小阳离子CH3NH3+等; X=Cl,Br,I)因其优异的光电特性，在太阳能电池、发光二极管和光电探测等领域备受关注。APbX3的三维晶体结构和三维电子特性对其优异的光电特性有着决定性作用。最近，华中科技大学肖泽文(Zewen Xiao)教授团队以CsPbI3为原型化合物，借助吉林大学马琰铭教授团队开发的CALYPSO结构搜索软件，预测得到一系列具有不同连接方式、不同连接维度的结构模型，并系统性地讨论了[PbI6]八面体排列对其电子结构的决定性作用。在众多结构模型中，作者发现一种以共顶点和共楞的混合方式连接的三维蜂窝状钙钛矿结构。第一性原理计算表明，该结构具有高电子维度、直接允许带隙、较高的光学吸收系数和较小的载流子有效质量，有望在太阳能电池和光电探测领域取得应用。作者通过考量有机阳离子的几何形状和能级位置，选取2,2’-联咪唑离子(BIM2+)，成功合成出蜂窝状钙钛矿BIMPb2I6,并初步探索了其光电探测性能。该工作从材料的结构-性能关系出发，从结构预测、实验合成到器件应用，为新型半导体光电材料的设计提供新思路和新范例。

文献链接：
Material exploration via designing spatial arrangement of octahedral units: a case study of lead halide perovskites (Front. Optoelectron. 2021, DOI: 10.1007/s12200-021-1227-z)

原文链接：
http://www.cailiaoniu.com/221470.html