近日，大連理工大學楊一鳴教授團隊在微納尺寸下半導體中的能帶工程研究中取得了重要進展。

● 該項研究提出了一種簡單高效的配體輔助方法，在常溫環(huán)境下制備出長度達數(shù)十微米的成分梯度CsPbBr3-3xI3x納米線，并揭示了其獨特的“能量漏斗”帶隙結構對光生載流子高效輸運的促進作用。

● 相關成果以“Ligand-Assisted Ion Exchange Enabled Ultralong Compositionally Graded Perovskite Nanowires”為題，發(fā)表于國際高水平自然指數(shù)期刊《Applied Physics Letters》上。

策略創(chuàng)新

鈣鈦礦材料受益于其高離子遷移率，可通過離子摻雜實現(xiàn)帶隙調(diào)控，在光電子器件中展現(xiàn)出巨大潛力。然而，如何在微納尺度實現(xiàn)精確的成分空間調(diào)控一直是難題。

針對這一瓶頸，研究團隊通過引入油酸（OA）和油胺（OAm）配體，限制鹵素離子交換于納米線端點處，從而在單根納米線中形成連續(xù)的 Br-I 成分梯度。

這一策略避免了傳統(tǒng)方法中交換位置隨機、需高溫處理或復雜納米加工等問題，實現(xiàn)了高產(chǎn)率、低成本、可擴展的空間可控帶隙調(diào)控。

實驗表明，該成分梯度納米線在光探測器中表現(xiàn)出光電性能提升，顯示出其在高性能光探測器、微型光譜儀及光譜成像傳感器等領域的廣闊應用前景。

論文第一作者為集成電路學院安美琦博士、李靜博士為論文的共同第一作者，楊一鳴教授、徐嬌老師為論文的共同通訊作者，李建良、王恒山、唐華意、譚聰慧、張明群、楊帥等參與了該研究工作。