海德堡研究所开发出新型有机-无机半导体可产生圆偏振光

2023-10-07 18:52

海德堡大学物理化学研究所的Felix Deschler教授和博士研究小组生产了一种半导体，该半导体可以有效地产生光，同时还能赋予光旋转。研究人员表示，手性钙钛矿材料具有巨大的技术潜力，可用于光电子、电信和信息处理领域。

新型半导体超快激光光谱的设置图片来源：海德堡大学

产生明亮的圆偏振光长期以来一直是材料科学的目标。人们认为，同时实现独特的手性（光在给定方向上的旋转）和高光致发光量子效率（PLQE）是极其困难的。PLQE值反映了材料的发光能力。无机半导体可以产生高水平的亮度，但通常具有较低的光偏振度。相比之下，有机分子半导体确实具有高偏振性，但其亮度通常受到黑暗条件造成的损失的限制。迄今为止，还缺乏一种真正将无机半导体的高发光量子效率和有机分子系统的强手性结合起来的材料。

为了同时获得所需的亮度和高偏振度，海德堡研究团队开发了一种具有层状结构的混合金属卤化物钙钛矿半导体。作为混合成分，科学家们将定制的手性有机分子集成到钙钛矿结构中。使用芳香环中具有适当位置的卤素原子的芳香小分子，形成了独特的手性钙钛矿，其结构标识为R／S－3BrMBA2PbI4。海德堡大学博士生刘尚普表示，如此显著地改变结构但仍保持良好材料性能的能力强调了钙钛矿材料容忍晶体结构变形的能力。