偏振光電探測(cè)在醫(yī)療、環(huán)境等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，二維結(jié)構(gòu)材料是實(shí)現(xiàn)該功能的重要物質(zhì)載體之一。其中，二維有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化鐵電體不僅表現(xiàn)出強(qiáng)烈的結(jié)構(gòu)各向異性，而且鐵電自發(fā)極化形成的內(nèi)建電場(chǎng)利于光生載流子分離，在偏振光電探測(cè)方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。然而，基于二維雜化光鐵電半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)高效的日盲紫外光電探測(cè)仍然是需要解決的重要問(wèn)題。

中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員羅軍華團(tuán)隊(duì)利用“降維設(shè)計(jì)策略”發(fā)展了二維雜化光鐵電半導(dǎo)體材料的新體系(A')n-1(A)2MnX3n+1。以三維鈣鈦礦結(jié)構(gòu)骨架為模板，通過(guò)引入有機(jī)配體獲得寬帶隙(Eg=3.35)二維光鐵電半導(dǎo)體化合物；有機(jī)配體與無(wú)機(jī)骨架之間交替排列，形成二維的量子阱結(jié)構(gòu)，賦予化合物強(qiáng)烈各向異性的光學(xué)、電學(xué)及光電響應(yīng)特性。與此同時(shí)，鐵電極化所形成的內(nèi)建電場(chǎng)能夠促進(jìn)光生載流子分離，有利于提升器件性能?；阼F電單晶所組裝的器件在日盲紫外區(qū)展現(xiàn)出良好的偏振響應(yīng)，具有較高的光暗電流比和二向色性比。該工作為后續(xù)設(shè)計(jì)寬禁帶的二維光鐵電半導(dǎo)體化合物提供了一種新合成策略，將進(jìn)一步拓展該系列材料的應(yīng)用范圍。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。該研究工作得到了國(guó)家杰出青年基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。

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雜化光鐵電半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與光電應(yīng)用研究獲進(jìn)展