文獻(xiàn)：J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 5935?5942
將有機(jī)Eu配合物的分子層與鹵化物鈣鈦礦（MAPbI3）納米晶體的表面共混，以控制光激發(fā)鈣鈦礦和金屬電極之間的電荷傳輸。發(fā)現(xiàn)雜化的納米薄膜很薄，可基于光激發(fā)的鈣鈦礦納米顆粒上的空穴積累并在低外部偏壓（-0.5 V）的作用下穿過Eu絡(luò)合物分子進(jìn)行電荷隧穿，從而引起有效的光電倍增反應(yīng)?；贓u絡(luò)合物和鈣鈦礦吸收體的光電檢測裝置顯示出對弱單色光（<1 mW cm-2）的量子轉(zhuǎn)換效率高達(dá)290000％的極高量子轉(zhuǎn)換效率，從而產(chǎn)生光感應(yīng)電流，產(chǎn)生的功率響應(yīng)值高達(dá)1289 A W-1。通過使用具有高表面積的鈣鈦礦納米顆粒（<5 nm）與Eu絡(luò)合物接觸，可以實(shí)現(xiàn)光檢測的高靈敏度，而通過使用厚而大的鈣鈦礦層降低了靈敏度。
a.TCO / Eu2O3 / meso-TiO2 / MAPbI3 / Eu-terpy / Ag器件的SEM截面圖和MAPbI3納米結(jié)構(gòu)與介孔TiO2上化學(xué)吸附的Eu-terpy配合物的連接模型 b. 涂有MAPbI3和Eu-terpy的meso-TiO2的TEM截面圖 c. 用MAPbI3和Eu-terpy包覆的介孔TiO2的EDS作圖 d. meso-TiO2 / MAPbI3 / Eu-terpy（紅色），meso-TiO2 / MAPbI3（紫色）和meso-TiO2（橙色）的XRD圖譜 與MAPbI3本身（虛線）相比，在Meso-TiO2上涂有Eu（實(shí)線）的MAPbI3的（a）I 3d和（b）Pb 4f XPS c.與EuCl3薄膜（虛線）相比，在MAPbI3負(fù)載的介孔TiO2上的Eu的3d XPS帶（實(shí)線） d. 在MAPbI3上，N1s的terpy XPS帶與Eu配位。MAPbI3顯示了一個(gè)N 1s XPS譜帶，其起源于MA的399.6 eV（點(diǎn)虛線）和terpy本身的398.6 eV（短劃線） a. 用光吸收邊和UPS測量估算了TCO/Eu2O3/介孔-TiO2/MAPbI3/Eu?terpy/Ag器件的能級圖 b. J-V曲線在弱模擬AM1.5太陽光（紅線，1 mW cm-2）、波長超過495nm的可見光（綠線，0.7 mW cm-2）、365nm的紫外光（藍(lán)線，0.3 mW cm-2）和暗電流（灰線）的照射下 c. 在?0.5V的反向偏置下，光電流EQE的光譜 a.在單色光照射下0.76 mW cm-2(550 nm)，在施加電壓為-0.5 V時(shí)，具有MAPbI3納米顆粒(0.15 M前驅(qū)體溶液)的器件的光反應(yīng)(J-T曲線)，與(b)完全覆蓋在TiO2表面的MAPbI3薄膜(1.5 M前驅(qū)體溶液)的器件相比 由MAPbI3納米顆粒和界面Eu-terpy復(fù)合層組成的相當(dāng)薄的層的結(jié)構(gòu)對增強(qiáng)光倍增和實(shí)現(xiàn)高響應(yīng)的光檢測至關(guān)重要。 施加反向偏壓下TCO / Eu2O3 / meso-TiO2 / MAPbI3 / Eu-terpy / Ag器件的光電倍增過程示意圖 a.黑暗條件 b.光吸收和載流子產(chǎn)生 c.空穴在界面處俘獲和積累，從而產(chǎn)生內(nèi)置電場 d.從電極進(jìn)行外部電荷隧穿注入 電子隧穿的發(fā)生是由于在MAPbI3和Eu-terpy絡(luò)合物的界面處被俘獲的空穴引起的內(nèi)建場。在MAPbI3的光激發(fā)下，電子轉(zhuǎn)移到TiO2的導(dǎo)帶中，并且在MAPbI3價(jià)帶中產(chǎn)生的空穴積累在MAPbI3和Eu-terpy絡(luò)合物的界面上。在反向偏置電勢下累積的空穴在界面處產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)置場，該場允許電子隧穿至MAPbI3的導(dǎo)帶，從而導(dǎo)致電流的光電倍增。 總之，通過使用鈣鈦礦納米顆粒作為可見光吸收劑嵌入了Eu-terpy配合物和TiO2介孔膜之間的界面，證明了有機(jī)-無機(jī)雜化納米結(jié)構(gòu)光電探測器的制造。與通過較大的施加電壓（約100V）工作的雪崩光電二極管（如Si和GaAs）不同，該研究制造的器件具有很高的EQE，相應(yīng)的響應(yīng)度為1289 AW-1。在-0.5 V的低工作電壓下檢測低強(qiáng)度光（<1 mW cm-2）。光電檢測的信噪比約為10^6，這是由于有機(jī)配體對背景暗電流的強(qiáng)烈抑制。通過在鈣鈦礦納米顆粒和Eu-terpy復(fù)合薄層組成的特定界面上通過隧穿注入捕獲的電荷進(jìn)行光電倍增，會導(dǎo)致光電流的大幅度放大?，F(xiàn)在正在進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以將設(shè)備的靈敏度擴(kuò)展到近紅外光，并將這些高度敏感的設(shè)備應(yīng)用于傳感應(yīng)用，例如高分辨率成像和生化檢測。
