近日, 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所郭春雷中美联合光子实验室首次在钙钛矿 (CH 3NH 3PbCl 3) 单晶表观测到了吸附分子4-巯基吡啶 (4-MPY) 的表面增强拉曼光谱 (SERS) 信号, 增强因子高达10-5.
研究表明, 钙钛矿材料作为一种半导体材料, 具有SERS活性, 其表面吸附分子能够在界面处形成一个新的电荷转移态, 从而促使激光照射下, 界面发生电荷转移共振而产生SERS效应. 通过进一步研究, 发现了SERS技术与光电转换研究领域之间的衔接点, 将二者结合起来, 拓展了SERS技术的研究领域, 使得SERS技术在光电探测研究领域展现了一定的潜力. 并且, 通过该研究发现, 分子敏化钙钛矿材料在光电器件研究领域具有一定的可开拓性.
该成果发表在ACS Photonics 杂志上 (Article ASAP DOI: 10.1021/acsphotonics.8b00152) , 第一作者为助理研究员于治, 通讯作者为郭春雷.
该工作得到了国家重点研发计划项目, 国家自然科学基金项目以及吉林省科技厅发展计划项目的支持.
图1. 4-MPY修饰的CH 3NH 3PbCl 3单晶钙钛矿在不同波长激光下的SERS光谱 (A) , 界面电荷转移过程示意图 (B) .
图2. 4-MPY分子修饰的单晶钙钛矿光电探测器件示意图 (A) , 532 nm, 633 nm以及暗态下, 器件的I-V响应曲线.
