罗军华课题组：杂化光铁电半导体的结构设计与光电应用取得新进展

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偏振光电探测在军事、医疗、环境等领域具有广泛应用，二维结构材料是实现该功能的重要物质载体之一。其中，二维有机-无机杂化铁电体不仅表现出强烈的结构各向异性，而且铁电自发极化形成的内建电场利于光生载流子分离，在偏振光电探测方面独具优势。然而，基于二维杂化光铁电半导体实现高效的日盲紫外光电探测仍然是需要解决的一个重要问题。

　　中科院福建物构所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”罗军华研究员团队利用“降维设计策略”发展了二维杂化光铁电半导体材料的新体系(A')n-1(A)2MnX3n+1。以三维钙钛矿结构骨架为模板，通过引入有机配体获得宽带隙(Eg=3.35)二维光铁电半导体化合物；有机配体与无机骨架之间交替排列，形成二维的量子阱结构，赋予化合物强烈各向异性的光学、电学及光电响应特性。与此同时，铁电极化所形成的内建电场能够促进光生载流子分离，有利于提升器件性能。基于铁电单晶所组装的器件在日盲紫外区展现出良好的偏振响应，具有较高的光暗电流比和二向色性比。该工作为后续设计宽禁带的二维光铁电半导体化合物提供了一种新的合成策略，将进一步拓展该系列材料的应用范围。
　　相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, doi.org/10.1002/anie.202009329)。第一作者为福大联培毕业硕士生徐志云，通讯作者为孙志华研究员。该研究工作得到了国家杰出青年基金、重点项目、中科院战略性先导专项以及国家基金委“优青”、面上和青促会优秀会员等项目资助。
　　论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202009329

（罗军华课题组供稿）

       文章来源：福建物构所

      罗军华，中科院福建物质结构研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年基金获得者。1992年本科毕业于江西师范大学化学系；2003年获中科院物构所博士学位，师从洪茂椿院士；2003-2005年先后在美国北卡州立大学和佛罗里达大学从事博士后研究；2006-2009年获美国洛斯阿拉莫斯国家实验室 (Los Alamos National Laboratory) Fellowship资助在中子衍射中心从事研究。分别在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Funct.Mater., PNAS, Nat.Commun., Chem. Sci.等国际知名期刊上发表SCI论文150多篇，多次受邀为美国化学会(JACS, CG&R和IC), 英国皇家化学会(CC, Dalton, JMC和CrystEngComm)和Wiley-VCH InterScience (Adv. Mater., EurJIC和Chemistry - An Asian Journal)审理稿件；多次受邀在国际学术会议如国际配位化学会议、美国化学学会和材料学会年会上报告相关工作。先后受聘担任美国《Crystal Growth & Design》杂志Topic Editor和中国化学快报副主编。主要从事无机/有机杂化半导体光电功能晶体材料，分子基铁电和相变晶体材料以及非线性光学晶体材料的研究，发展了系列无层状习性的硼酸盐和磷酸盐无铍深紫外非线性光学晶体材料，创新性地设计合成了基于固体对称性破缺构筑的具有非心结构的非线性倍频开关、铁电和铁电半导体等光电功能晶体材料。