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铁卤化物钙钛矿光电子学
注意：本稿件由 UT-Battelle, LLC 撰写，合同编号为 DE-AC0500OR22725，与美国能源部签订。出版商接受发表本文，即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可，可出于美国政府目的出版或复制本稿件的已出版形式，或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 (http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。
铁卤化物钙钛矿光电子学
注意：本稿件由 UT-Battelle, LLC 撰写，合同编号为 DE-AC0500OR22725，与美国能源部签订。出版商接受发表本文，即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可，可出于美国政府目的出版或复制本稿件的已出版形式，或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 (http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。
过渡金属氮化物卤化物电介质
利用第一性原理计算，我们研究了六种过渡金属氮化物卤化物 (TMNH)：HfNBr、HfNCl、TiNBr、TiNCl、ZrNBr 和 ZrNCl 作为过渡金属二硫属化物 (TMD) 沟道晶体管的潜在范德华 (vdW) 电介质。我们计算了剥离能量和体声子能量，发现这六种 TMNH 是可剥离的并且具有热力学稳定性。我们计算了单层和体 TMNH 在平面内和平面外方向的光学和静态介电常数。在单层中，平面外静态介电常数范围为 5.04 (ZrNCl) 至 6.03 (ZrNBr)，而平面内介电常数范围为 13.18 (HfNBr) 至 74.52 (TiNCl)。我们表明，TMNH 的带隙范围从 1.53 eV（TiNBr）到 3.36 eV（HfNCl），而亲和力范围从 4.01 eV（HfNBr）到 5.60 eV（TiNCl）。最后，我们估算了具有六个 TMNH 单层电介质和五个单层通道 TMD（MoS 2 、MoSe 2 、MoTe 2 、WS 2 和 WSe 2 ）的晶体管的电介质漏电流密度。对于 p- MOS TMD 通道晶体管，30 种组合中有 25 种的漏电流小于六方氮化硼 (hBN)，一种众所周知的 vdW 电介质。对于以 HfNCl 为栅极电介质的 ap -MOS MoSe 2 晶体管，预测最小双层漏电流为 1.15×10 -2 A/cm 2。据预测，HfNBr、ZrNBr 和 ZrNCl 也会在某些 p-MOS TMD 晶体管中产生微小的漏电流。
立方卤化物钙钛矿的多晶性质
许多常见的晶体结构可以用单个（或极少数）重复的结构模式（“单态结构”）来描述，例如立方卤化物钙钛矿中的八面体。有趣的是，最近积累的证据表明，基于这种从 X 射线衍射获得的宏观平均单态立方（Pm-3m）卤化物钙钛矿的电子结构计算与实验结果存在有趣的偏差。这些偏差包括系统性地太小的带隙、由电子主导的介电常数、合金的负混合焓以及与测量的对分布函数的显著偏差。我们在此表明，通过密度泛函理论最小化系统 T = 0 内部能量会揭示不同低对称局部模式的分布，包括倾斜、旋转和 B 原子位移（“多态网络”）。只有当允许大于最小晶胞尺寸且不几何排除低对称模式时，才会发现这种情况。随着（超）晶胞尺寸的增加，能量相对于单晶胞会降低，在包含约 32 个公式单位（⩾ 160 个原子）后稳定下来。作为无熵内部能量的非热能最小化的结果，这组相关的位移必须代表底层化学键合（孤对键合）所偏好的固有几何形状，因此其起源与分子动力学建模的正常动态热无序不同。事实上，多晶网络，而不是单晶拟设，是高温热扰动发展的核心结构。新出现的物理图像是多晶网络具有高对称性的平均结构，但局部结构基序具有低对称性。我们发现，与单晶网络相比，多晶网络的预测总能量明显较低、带隙较大、介电常数以离子为主，并且与观察到的对分布函数更为吻合。类似的多态情况见于一些立方氧化物钙钛矿的顺电相中，其中局部极化在卤化物钙钛矿中起局部位移的作用；也见于一些 3 d 氧化物的顺磁相中，其中局部自旋配置起着作用。
二维有机卤化物钙钛矿中的激子
分层的钙钛矿是杂化2D材料，它是通过有机铵阳离子层分隔的无机铅卤化物网络的自组装形成的。在这些天然量子孔结构中，量子和介电结构导致强烈依赖于材料组成的激烈的激子状态。在本文中，我们回顾了对分层钙钛矿中激子光体物理学的当前理解，并强调了对其激子特性进行调整的许多方式。特别是，我们专注于激子动力学与晶格运动和软性杂种晶格的局部变形的耦合。这些效果导致了复杂的激发状态动力学，为光电材料设计设计了新的机会，并探索了量子固定系统中基本光物理学的探索。
将卤化物钙蛋白酶与不同材料
Righetto，M.，Meggiolaro，D.，Rizzo，A.，Sorrentino，R.，He，Z.，Meneghesso，G.，。 。 。 Lamberti，F。（2020）。 将卤化物钙钛矿与不同的材料耦合：从掺杂到纳米复合材料，超越光伏。 材料科学的进展，110，100639-。 doi：10.1016/j.pmatsci.2020.100639Righetto，M.，Meggiolaro，D.，Rizzo，A.，Sorrentino，R.，He，Z.，Meneghesso，G.，。。。Lamberti，F。（2020）。 将卤化物钙钛矿与不同的材料耦合：从掺杂到纳米复合材料，超越光伏。 材料科学的进展，110，100639-。 doi：10.1016/j.pmatsci.2020.100639Lamberti，F。（2020）。将卤化物钙钛矿与不同的材料耦合：从掺杂到纳米复合材料，超越光伏。材料科学的进展，110，100639-。doi：10.1016/j.pmatsci.2020.100639
金属卤化物钙钛矿中的溶剂 - 抗溶剂相互作用
a。新兴电子技术主席，德累斯顿技术大学，NöthnitzerStr。61，01187德累斯顿，德国b。 Leibniz固态与材料研究所Dresden，Helmholtzstraße20，01069德累斯顿，德国c。德累斯顿技术大学德累斯顿推进电子中心，Helmholtz Str。18，01069，德累斯顿，德国 *电子邮件：yana.vaynzof@tu-dresden.de使用溶剂工程方法制造金属卤化物钙钛矿膜的制造越来越普遍。在这种方法中，钙钛矿层的结晶是通过在钙钛矿前体溶液旋转过程中施加反溶剂的。在此，我们介绍了对溶剂工程形成的钙钛矿层结晶过程的当前理解状态，尤其是针对抗溶性特性和溶剂 - 抗溶剂的相互作用的作用。通过考虑汉森溶解性参数的影响，我们提出了针对通过这种方法选择适当的反溶剂和轮廓开放问题和未来研究方向的指南。
引导卤化物钙钛矿中的能量转移——...
引导能量流和纳米晶体发色团混合组件中产生的激发态的性质对于实现它们的光催化和光电应用至关重要。通过结合稳态和时间分辨的吸收和光致发光 (PL) 实验，我们探测了 CsPbBr 3 -罗丹明 B (RhB) 混合组件中的激发态相互作用。PL 研究表明，CsPbBr 3 发射猝灭，同时 RhB 荧光增强，表明存在单线态能量转移机制。瞬态吸收光谱表明这种能量转移发生在 ~ 200 ps 的时间尺度上。为了了解能量转移是通过 Förster 还是 Dexter 机制发生的，我们利用简便的卤化物交换反应通过与氯化物合金化来调整供体 CsPbBr 3 的光学特性。这样，我们便可以调节供体 CsPb(Br 1-x Cl x ) 3 发射和受体 RhB 吸收之间的光谱重叠。对于 CsPbBr 3 - RhB，能量转移速率常数 (k ET ) 与 Förster 理论非常吻合，而与氯化物合金化以产生富含氯化物的 CsPb(Br 1-x Cl x ) 3 则更利于 Dexter 机制。这些结果凸显了优化供体和受体特性对于设计采用能量转移的光收集组件的重要性。通过纳米晶体供体的卤化物交换可以轻松调节光学特性，这为研究和定制钙钛矿发色团组件中的激发态相互作用提供了独特的平台。
金属卤化物钙钛矿中的缺陷定量...
CS 0.05 FA 0.79 MA 0.16 /nio X /ITO（黑色），多余的PBI 2 CS 0.05 FA 0.83 Ma 0.16 /nio X /ITO（蓝色）和多余的FAI < /div < /div < /div < /div>