高稳定性铋基钙钛矿纳米晶的可控合成:结构和光物理性质

铋基钙钛矿因毒性低成为铅基钙钛矿的潜在替代品.目前,对铋基钙钛矿纳米晶的化学组成、晶体结构以及光物理过程的研究还缺乏系统性.特别地,紫外-可见吸收光谱和激发态载流子动力学,在已发表的论文中存在相当大的争议.在本文中,我们通过热注入法成功地合成了纯相的Cs_(3)BiBr_(6)和Cs_(3)Bi_(2)Br_(9)纳米晶,并通过调节热注入的温度来精确控制二者的化学组成和结构.在此基础上,系统研究了不同形貌和不同尺寸的Cs_(3)Bi_(2)Br_(9)纳米晶的紫外-可见吸收光谱,澄清了在这方面存在的争议.采用飞秒瞬态吸收光谱系统研究了Cs_(3)Bi_(2)Br_(9)纳米晶的激发态载流子动力学,结果表明载流子在被激发后的3 ps内会发生一个自捕获过程.与配体辅助再沉积法相比,用热注入法制备的Cs_(3)Bi_(2)Br_(9)纳米晶具有更好的光稳定性.基于Cs_(3)Bi_(2)Br_(9)纳米晶的光电探测器具有灵敏的光响应,显示出其在光电探测方面的应用潜力.