近日, 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所郭春雷中美聯合光子實驗室首次在鈣鈦礦 (CH 3NH 3PbCl 3) 單晶表觀測到了吸附分子4-巰基吡啶 (4-MPY) 的表面增強拉曼光譜 (SERS) 訊號, 增強因子高達10-5.
研究表明, 鈣鈦礦材料作為一種半導體材料, 具有SERS活性, 其表面吸附分子能夠在界面處形成一個新的電荷轉移態, 從而促使雷射照射下, 界面發生電荷轉移共振而產生SERS效應. 通過進一步研究, 發現了SERS技術與光電轉換研究領域之間的銜接點, 將二者結合起來, 拓展了SERS技術的研究領域, 使得SERS技術在光電探測研究領域展現了一定的潛力. 並且, 通過該研究發現, 分子敏化鈣鈦礦材料在光電器件研究領域具有一定的可開拓性.
該成果發表在ACS Photonics 雜誌上 (Article ASAP DOI: 10.1021/acsphotonics.8b00152) , 第一作者為助理研究員於治, 通訊作者為郭春雷.
該工作得到了國家重點研發計劃項目, 國家自然科學基金項目以及吉林省科技廳發展計劃項目的支援.
圖1. 4-MPY修飾的CH 3NH 3PbCl 3單晶鈣鈦礦在不同波長雷射下的SERS光譜 (A) , 界面電荷轉移過程示意圖 (B) .
圖2. 4-MPY分子修飾的單晶鈣鈦礦光電探測器件示意圖 (A) , 532 nm, 633 nm以及暗態下, 器件的I-V響應曲線.
