Fast, Highly Stable, and Low-Bandgap 2D Halide Perovskite Photodetectors Based on Short-Chained Fluorinated Piperidinium as a Spacer

卤化物 钙钛矿(结构) 材料科学 光电探测器 带隙 响应度 八面体 光电子学 结晶学 无机化学 化学 晶体结构
作者
Norman Lu,Gurumallappa Gurumallappa,J. Singh,Ka Long Chan,Eskedar Tessema,Pin-Yu Liu,M.K. Hema,C.S. Karthik,Jinn‐Hsuan Ho,Yu‐Chiang Chao,Lam-Gia-Hao Dao,Sumedh M. Shirsat,Meng‐Lin Tsai
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.4c18202
摘要

Ruddlesden–Popper (RP) two-dimensional (2D) halide perovskite (HP), with attractive structural and optoelectronic properties, has shown great potential in optoelectrical devices. However, the relatively wide bandgap (Eg) and stability, which cause inferior efficiency, prevent its feasibility from further applications. To tackle these issues, for the first time, a novel fluorine-containing piperidinium spacer, (3-HCF2CF2CH2OCH2-PPH+), abbreviated as (4FH-PPH+), has been designed for the stable and efficient n = 1 2D HPs. Its fluorophobicity can significantly enhance the noncovalent interactions between cations and [PbI6]4– octahedra. The observed Eg of the fluorinated (4FH-PPH)2PbI4 perovskite is found to be 2.22 eV, which is the lowest value among all fluorinated perovskites reported so far. Interestingly, this fluorinated film-based 2D perovskite photodetector (PD) exhibits the outstanding responsivity of 502 mA W–1, photodetectivity of 5.73 × 1010 cm Hz1/2 W–1, and impressive response/recovery time of 42/46 ms under 450 nm at 20 V. To the best of our knowledge, it is found for the first time that the 2D HP, with the fluorinated short-chained segment included into the organic spacer, shows remarkable stability for up to 49 days. These results strongly demonstrate the potential of the 2D fluorinated short-chained (4FH-PPH)2PbI4 HP with a low Eg as a promising candidate for next-generation optoelectronic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
kingyuan完成签到,获得积分10
1秒前
Luke完成签到,获得积分10
1秒前
centlay发布了新的文献求助10
2秒前
青木完成签到 ,获得积分10
2秒前
xiaofeixia完成签到 ,获得积分10
2秒前
罗氏集团完成签到,获得积分10
4秒前
wuchang2617完成签到,获得积分10
5秒前
SciGPT应助爱笑子默采纳,获得10
6秒前
ylyao完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
玖月完成签到 ,获得积分0
7秒前
会写日记的乌龟先生完成签到,获得积分10
8秒前
单词完成签到 ,获得积分10
9秒前
胡桃完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
ccalvintan完成签到,获得积分10
9秒前
zhangj696完成签到,获得积分10
10秒前
xyzlancet完成签到,获得积分10
10秒前
哎呀完成签到 ,获得积分10
12秒前
Litchi完成签到 ,获得积分10
14秒前
胡桃发布了新的文献求助10
14秒前
vitamin完成签到 ,获得积分10
15秒前
与共发布了新的文献求助10
15秒前
耸耸完成签到 ,获得积分10
16秒前
熊泰山完成签到 ,获得积分0
16秒前
华仔应助Tree_QD采纳,获得10
17秒前
lph完成签到 ,获得积分10
21秒前
子卿完成签到,获得积分0
21秒前
21秒前
Akim应助鱼鱼鱼采纳,获得10
22秒前
老实用户完成签到 ,获得积分10
24秒前
曹道消发布了新的文献求助10
24秒前
加油女王完成签到 ,获得积分10
24秒前
jiaojaioo完成签到,获得积分10
26秒前
Akim应助Marksman497采纳,获得10
27秒前
爱笑的冷风完成签到 ,获得积分10
27秒前
lling完成签到 ,获得积分10
27秒前
caomei完成签到 ,获得积分10
29秒前
可靠的店员完成签到 ,获得积分10
29秒前
王天天完成签到 ,获得积分10
30秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6004985
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7526245
关于积分的说明 16112199
捐赠科研通 5150432
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2759784
邀请新用户注册赠送积分活动 1736789
关于科研通互助平台的介绍 1632104