【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】一維范德華異質(zhì)結構為新型納米器件的設計和制備提供了新的思路和可能性，深入了解一維范德華異質(zhì)結構的電子轉(zhuǎn)移機制和應用頗具挑戰(zhàn)性。針對以上科學問題，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員康黎星團隊驗證了由單壁碳納米管封裝碘化鉛高質(zhì)量一維異質(zhì)結構的穩(wěn)定形成，并闡明了其層間電子轉(zhuǎn)移行為機制。此外，利用上述機制，研究人員設計了具有出色光電流和開關比的自供電光電探測器。
 

　　研究人員通過球差校正透射電子顯微鏡證實了單壁碳納米管封裝碘化鉛異質(zhì)結構的大規(guī)模連續(xù)形成，通過光譜技術對異質(zhì)結構的電子結構進行了表征。電化學測試結果證實了一維碘化鉛在碳納米管的保護下的持久穩(wěn)定性。研究人員進一步設計了一種高度穩(wěn)定的自供電光電探測器，具有出色的光電流和開關比。該器件在靈敏度和穩(wěn)定性等方面同樣表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。通過開爾文探針力顯微鏡測試，該研究闡明了這種異質(zhì)結構獨特的電子轉(zhuǎn)移行為，填充后碳納米管的平均表面電位降低了80.6 mV。
 

　　單壁碳納米管封裝碘化鉛異質(zhì)結構對于自供電光電探測器的構建至關重要，這歸因于碘化鉛的強空穴摻雜。紫外光為分離電子-空穴對提供了額外的驅(qū)動力，增強了主體和客體材料之間的電荷轉(zhuǎn)移，并在與氮化鎵相互作用時產(chǎn)生強大的內(nèi)建電場。
 

　　相關成果以Interfacial Electron Transfer in PbI2@Single-Walled Carbon Nanotube van der Waals Heterostructures for High-Stability Self-Powered Photodetectors為題，發(fā)表在《美國化學會志》(JACS)上。相關研究由蘇州納米所與復旦大學合作完成。研究工作得到國家自然科學基金、江蘇省青年基金等項目的支持。
 

單壁碳納米管封裝碘化鉛一維范德華異質(zhì)結的結構表征
 

單壁碳納米管封裝碘化鉛異質(zhì)結電子傳輸機制