近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋与副研究员李佳合作在钙钛矿/黑磷复合纳米材料的研究领域取得新进展，通过简单的液相制备工艺成功在黑磷纳米片上原位生长全无机钙钛矿纳米晶颗粒，制备出了零维钙钛矿/二维黑磷的低维异质结结构，展现出优良的光电应用潜力。相关成果In situ growth of all-inorganic perovskite nanocrystals on black phosphorus nanosheets发表于国际期刊《化学通讯》(Chemical Communications)。论文第一作者是助理研究员黄浩。
零维(0D)纳米晶体或量子点分布于二维(2D)材料表面上，组成的低维复合体系近年来引起研究者的广泛关注。这一结构可以提供更多的自由度来设计各种量子系统，通过结合零维和二维材料各自的独特优势，发挥协同效应，为实现高性能光电子应用提供了新机遇。2D黑磷和0D钙钛矿各自拥有杰出的光电特性，将此二者结合必将为光电子学的基本原理探索和高性能光电器件应用提供巨大支持，但相关研究尚未见报道。
在这项工作中，科研人员设计和构建了一个全新的0D-2D低维复合材料体系，使用简单的液相制备工艺，成功实现了全无机钙钛矿纳米晶直接在黑磷纳米片上的原位生长，获得了结构均匀、形貌可控和光电可调性优异的高质量低维复合材料。此复合材料将黑磷的优异电学特性与钙钛矿纳米晶或量子点材料独一无二的光学特性相互结合，为实现高性能光电子器件提供了新的材料系统。
该项研究得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目等的资助。
钙钛矿纳米晶颗粒在二维黑磷表面的原位生长示意图
