表面和異質(zhì)結(jié)界面,其中缺陷和能級(jí)決定了光電器件中的電荷載流子動(dòng)力學(xué),對(duì)于釋放鈣鈦礦半導(dǎo)體的全部潛力至關(guān)重要。南方科技大學(xué)Zheng-Hong Lu,Hongyu Yu和Deying Luo等人討論了鈣鈦礦表面的化學(xué)結(jié)構(gòu),并總結(jié)了各種鈣鈦礦界面上能帶排列的基本物理規(guī)則。
常見的鈣鈦礦表面通常存在各種成分和結(jié)構(gòu)缺陷,例如殘留的表面反應(yīng)物、離散的納米團(tuán)簇、產(chǎn)物反應(yīng)、空位、間隙、反位點(diǎn)等。其中一些表面物種在禁帶中誘導(dǎo)深能級(jí)缺陷狀態(tài),形成非常有害的電荷載流子陷阱并對(duì)界面能帶對(duì)齊產(chǎn)生負(fù)面影響,以實(shí)現(xiàn)最佳器件性能。
研究人員概述了表面和界面工程的研究進(jìn)展,以最大限度地減少深層次缺陷狀態(tài)。主要內(nèi)容包括選擇用于生長(zhǎng)更好晶體的界面和襯底緩沖層、用于表面鈍化的材料和加工方法、用于微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的表面催化劑、用于電荷提取或注入的有機(jī)半導(dǎo)體、用于減輕缺陷的具有寬帶隙鈣鈦礦或納米晶體的異質(zhì)結(jié)、以及防止相互擴(kuò)散和反應(yīng)的電極界面層。這些表面和界面工程策略被證明對(duì)于提高太陽(yáng)能電池和發(fā)光二極管的器件性能至關(guān)重要。
Luo, D., Li, X., Dumont, A., Yu, H., Lu, Z.-H., Recent Progress on Perovskite Surfaces and Interfaces in Optoelectronic Devices. Adv. Mater. 2021, 2006004.https://doi.org/10.1002/adma.202006004
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