由于量子约束(QC)效应的减弱,2D卤化物钙钛矿(HP)的光学带隙通常随着无机层厚度的增加而减小。近日,北京大学Fu Yongping、Li Chen报道了锗钙钛矿中具有调谐维度的光学带隙反常。
本文要点:
1) 作者报道了一类Ge基HPs的反向带隙趋势,这是通过选择有机阳离子实现的,随着无机层厚度的增加,其在Ge2+阳离子上表现出增强的立体化学孤对表达(LPE)。作者发现增强的LPE分别由小间隔阳离子和大笼A阳离子引起的协同层间压缩和层内膨胀引起。
2) 实验和理论研究表明,这种增强的LPE可以使带隙上移,这足以抵消QC效应,导致带隙反常具有调谐维度。该结果揭示了一种以前未被充分探索的途径,通过层间和层内工程合理控制LPE来调节2D HPs的光学和电子特性。
Xinyu Li et.al Optical bandgap anomaly with tuning dimensionality in germanium perovskites: Interplay between quantum confinement and lone pair expression Chem 2023
DOI: 10.1016/j.chempr.2023.11.011
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.11.011