Comparative Analysis of Different Ammonium-Based Cations in 2D DJ-Type Perovskite Single Crystals for High-Performance Planar Photodetectors

钙钛矿(结构) 平面的 光电探测器 材料科学 带隙 密度泛函理论 单晶 光电子学 电子迁移率 氢键 Crystal(编程语言) 二胺 结晶学 化学 计算化学 分子 有机化学 计算机科学 计算机图形学(图像) 高分子化学 程序设计语言
作者
Maling Xiang,Siqi Dai,Sainan Li,Xiaoyan Gan,Ruojin Zheng,Kegui Li,Fuwei Zhuge,Liling Guo,Hanxing Liu
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (7): 2928-2936 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c06605
摘要

In this study, 2D lead-based perovskite single crystals based on symmetric diamine 1,4-butanediamine (BDA) and asymmetric diamine N,N-dimethyl-1,3-propanediamine (DMePDA) are synthesized by a slow cooling method. Results show that DMePDAPbI4 exhibits a lower bandgap of 2.10 eV as compared to BDAPbI4 (2.22 eV), which is desirable for efficient optoelectronic detection. Structural analysis and the density functional theory (DFT) calculations show that the DMePDAPbI4 features a much larger Pb–I–Pb bond angle than that of BDAPbI4, together with a smaller effective mass of electrons and holes, thereby higher carrier mobility. Additionally, as compared to BDAPbI4, DMePDAPbI4 exhibits a higher energy of total density of states (DOSs) for the organic cations, suggesting weaker hydrogen bonding and reduced energy barrier between the inorganic layer and the organic cation. Furthermore, planar photodetectors based on single crystals are fabricated, and the detection performance of the DMePDAPbI4 device far surpasses that of BDAPbI4. This superiority is evident in terms of photoresponsivity (18.04 mA W1–) and specific detectivity (2.50 × 1010 Jones) for the DMePDAPbI4 device, which greatly exceeds the values for the BDAPbI4 device (0.15 mA W1–, 5.27 × 108 Jones). This study elucidates the design principles of photodetectors utilizing crystal structures with diverse amino groups, offering promising prospects for future 2D DJ-type perovskite single crystals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
0077完成签到,获得积分20
刚刚
Ava应助HJJHJH采纳,获得10
1秒前
我是老大应助qxy采纳,获得10
2秒前
2秒前
AiX-zzzzz发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
笑嘻嘻发布了新的文献求助10
3秒前
林慧凡完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
XuP完成签到,获得积分20
4秒前
大模型应助peng采纳,获得10
4秒前
充电泽完成签到,获得积分10
5秒前
aura发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
阳光书雪发布了新的文献求助10
6秒前
KKKK完成签到,获得积分10
6秒前
XYHH发布了新的文献求助10
6秒前
不是省油的灯完成签到 ,获得积分10
7秒前
大模型应助陌路孤星采纳,获得10
7秒前
last炫神丶发布了新的文献求助200
7秒前
Balance Man完成签到 ,获得积分10
8秒前
小不溜发布了新的文献求助10
8秒前
我陈雯雯实名上网完成签到,获得积分10
8秒前
深情安青应助乔迎晓采纳,获得10
9秒前
还没想好完成签到,获得积分10
9秒前
balko发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助QMZ采纳,获得10
9秒前
9秒前
fuuuu呼呼完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
12秒前
spirit发布了新的文献求助10
12秒前
YBR关闭了YBR文献求助
13秒前
14秒前
钟小熊完成签到,获得积分10
15秒前
Hello应助安七采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
XYHH完成签到,获得积分10
16秒前
西北吴彦祖完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Effective Learning and Mental Wellbeing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3974358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3518706
关于积分的说明 11195521
捐赠科研通 3254897
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1797614
邀请新用户注册赠送积分活动 877011
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806128