Modello schematico della relazione epitassiale MAPbBr3||MoS2. Credito:Science China Press
I nanofogli di calcogenuro di metallo di transizione (TMD) processati in soluzione mostrano un assorbimento della luce limitato e basse efficienze quantistiche a causa dei loro spessori su scala atomica e dell'ampia area superficiale specifica accompagnata da un'alta densità di difetti superficiali, che ha limitato le loro applicazioni nell'optoelettronica.
Xiao Huang e collaboratori della Nanjing Tech University, che lavorano alla sintesi di ibridi a base di nanomateriali 2-D e alle loro applicazioni nelle applicazioni di rilevamento e legate all'energia, hanno dimostrato un metodo chimico umido per coltivare perovskite ibrida organica-inorganica (MAPbBr 3 , MA =CH 3 NH 3 + ) NC su superfici di MoS . disperdibile 2 nanofogli. I loro risultati sono stati pubblicati in Scienza Cina Materiali .
Recentemente, TMD e perovskiti ibride organico-inorganico sono state combinate in eterostrutture con l'obiettivo di sposare le loro proprietà elettroniche e ottiche. Huang, il capogruppo di ricerca, dice, "Tali eterogiunzioni sono state realizzate principalmente tramite metodi allo stato solido che tipicamente coinvolgono la deposizione chimica da fase vapore (CVD), esfoliazione meccanica e/o trasferimento a secco, che sono difficili da scalare per applicazioni pratiche. La crescita diretta di cristalli di perovskite su materiali 2-D dispersibili in soluzione consente la produzione scalabile di eterostrutture processabili in soluzione, ma non è stato realizzato, perché la precipitazione dei cristalli di perovskite richiede solitamente un solvente non polare, che è incompatibile con la maggior parte delle condizioni di solvatazione per i materiali 2-D."
Regolando le condizioni di solvatazione, MAPbBr . in fase cubica 3 (MA =CH 3 NH 3 + ) i nanocristalli sono stati depositati epitassialmente su MoS . trigonale/esagonale 2 nanofogli in soluzione. Nonostante la simmetria reticolare non corrispondente tra il quadrato MAPbBr 3 (001) overlayer e il MoS . esagonale 2 (001) substrato, sono state osservate due direzioni di allineamento separate con un disadattamento reticolare di appena l'1% in base all'epitassia di corrispondenza del dominio. Ciò era probabilmente dovuto alla natura flessibile e all'assenza di legami penzolanti superficiali di MoS 2 nanofogli. La formazione dell'interfaccia epitassiale consente un efficace trasferimento di energia da MAPbBr 3 a MoS 2 .
Il dispersibile MAPbBr 3 /MoS 2 le eterostrutture epitassiali possono essere direttamente colate a goccia tra due elettrodi di grafite disegnati a matita su un pezzo di carta per formare un fotorivelatore con configurazione semplice, e ha dimostrato le prestazioni molto migliorate rispetto all'utilizzo di MoS 2 o MAPbBr 3 da solo a causa del migliore assorbimento della luce e del trasferimento di energia potenziato.
Oltre al migliore trasferimento di energia e assorbimento della luce, l'uso di MoS 2 i nanofogli fornivano substrati flessibili e continui per collegare il MAPbBr . altrimenti discreto 3 nanocristalli e ha raggiunto la migliore capacità di formazione del film.
Il prof. Xiao Huang dice, "La preparazione scalabile di eterostrutture basate su perovskiti ibride organiche-inorganiche e materiali 2-D tramite epitassia in fase di soluzione può portare maggiori opportunità per espandere le loro applicazioni optoelettroniche".
