Modelo esquemático de la relación epitaxial MAPbBr3 || MoS2. Crédito:Science China Press
Las nanohojas de calcogenuro de metal de transición (TMD) procesadas en solución exhiben una absorción de luz limitada y bajas eficiencias cuánticas debido a sus espesores de escala atómica y gran área de superficie específica acompañada de una alta densidad de defectos superficiales. lo que ha restringido sus aplicaciones en optoelectrónica.
Xiao Huang y compañeros de trabajo de la Universidad Tecnológica de Nanjing, que trabajan en la síntesis de híbridos basados en nanomateriales 2-D y sus aplicaciones en aplicaciones relacionadas con la detección y la energía, han demostrado un método químico húmedo para cultivar perovskita híbrida orgánico-inorgánica (MAPbBr 3 , MA =CH 3 NUEVA HAMPSHIRE 3 + ) NC en superficies de MoS dispersable 2 nanohojas. Sus resultados han sido publicados en Ciencia China Materiales .
Recientemente, Los TMD y las perovskitas híbridas orgánico-inorgánicas se han combinado en heteroestructuras con el objetivo de unir sus propiedades electrónicas y ópticas. Huang, el líder del grupo de investigación, dice, "Tales heterouniones se han realizado principalmente a través de métodos de estado sólido que generalmente involucran la deposición química de vapor (CVD), exfoliación mecánica y / o transferencia en seco, que son difíciles de ampliar para aplicaciones prácticas. El crecimiento directo de cristales de perovskita en materiales 2-D dispersables en solución permite la producción escalable de heteroestructuras procesables en solución, pero no se ha realizado, debido a que la precipitación de cristales de perovskita generalmente requiere un solvente no polar, que es incompatible con la mayoría de las condiciones de solvatación para materiales 2-D ".
Al ajustar las condiciones de solvatación, MAPbBr en fase cúbica 3 (MA =CH 3 NUEVA HAMPSHIRE 3 + ) los nanocristales se depositaron epitaxialmente en MoS en fase trigonal / hexagonal 2 nanohojas en solución. A pesar de la simetría de celosía no coincidente entre el cuadrado MAPbBr 3 (001) superposición y el MoS hexagonal 2 (001) sustrato, Se observaron dos direcciones de alineación separadas con un desajuste de red de tan solo un 1 por ciento en base a la epitaxia de emparejamiento de dominios. Lo más probable es que esto se deba a la naturaleza flexible y la ausencia de uniones colgantes de MoS en la superficie. 2 nanohojas. La formación de la interfaz epitaxial permite una transferencia de energía efectiva de MAPbBr 3 a MoS 2 .
El MAPbBr dispersable 3 / MoS 2 Las heteroestructuras epitaxiales se pueden moldear directamente entre dos electrodos de grafito dibujados con lápiz en una hoja de papel para formar un fotodetector con una configuración simple. y demostró un rendimiento muy mejorado en comparación con el uso de MoS 2 o MAPbBr 3 solo debido a la absorción de luz mejorada y la transferencia de energía mejorada.
Además de la transferencia de energía y la absorción de luz mejoradas, el uso de MoS 2 las nanohojas proporcionaron sustratos flexibles y continuos para conectar el MAPbBr, que de otro modo sería discreto 3 nanocristales y logró la mejor capacidad de formación de película.
El profesor Xiao Huang dice:"La preparación escalable de heteroestructuras basadas en perovskitas híbridas orgánico-inorgánicas y materiales 2-D mediante epitaxia en fase de solución puede generar más oportunidades para expandir sus aplicaciones optoelectrónicas".
