近日，大連化物所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員韓克利團(tuán)隊(duì)受邀發(fā)表了題為“Charge-Carrier Dynamics of Lead-Free Halide Perovskite Nanocrystals”的專論文章。
激發(fā)態(tài)載流子動(dòng)力學(xué)對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光、光電轉(zhuǎn)化效率起著至關(guān)重要的作用。2017年，該團(tuán)隊(duì)首次在國(guó)際上采用飛秒瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)研究了Bi基鈣鈦礦納米晶的發(fā)光動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)缺陷態(tài)對(duì)載流子存在超快（<20 ps）的捕獲過(guò)程，是限制其發(fā)光效率的關(guān)鍵因素（Angew. Chem. Int. Edit., 2017）；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在非鉛雙鈣鈦礦納米晶中存在兩種不同時(shí)間尺度的快過(guò)程（Angew. Chem. Int. Edit., 2018）；分別對(duì)應(yīng)表面缺陷態(tài)和光誘導(dǎo)自陷態(tài)對(duì)載流子的捕獲（Angew. Chem. Int. Edit., 2019）；通過(guò)設(shè)計(jì)納米晶由間接帶隙到直接帶隙的轉(zhuǎn)變，并鈍化表面缺陷態(tài)，可將帶邊發(fā)光效率提高100多倍（J. Am. Chem. Soc.,2018）。同時(shí)，通過(guò)調(diào)控電子-聲子耦合，實(shí)現(xiàn)了自陷態(tài)激子由“暗”態(tài)到“亮”態(tài)的轉(zhuǎn)變，最終可實(shí)現(xiàn)明亮的寬譜白光發(fā)射（Sci. China Chem.,2019）。這些結(jié)果表明非鉛鈣鈦礦納米晶在顯示、照明等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)該研究成果為指導(dǎo)設(shè)計(jì)新型高效發(fā)光材料提供新思路。
該團(tuán)隊(duì)在非鉛鈣鈦礦納米晶載流子動(dòng)力學(xué)方面的研究工作受到國(guó)際同行的廣泛關(guān)注。本篇文章是該團(tuán)隊(duì)繼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上發(fā)表專論文章。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)基金等項(xiàng)目的資助。（文/圖 楊斌）
