Les nanofeuillets de chalcogénure de métal transitionnel (TMD) traités en solution présentent une absorption lumineuse limitée et une faible efficacité quantique en raison de leurs épaisseurs à l'échelle atomique et de leur grande surface spécifique accompagnée d'une densité élevée de défauts de surface, ce qui a restreint leurs applications en optoélectronique.

Xiao Huang et ses collègues de l'Université technique de Nanjing, qui travaillent sur la synthèse d'hybrides à base de nanomatériaux 2D et leurs applications dans la détection et les applications liées à l'énergie, ont démontré une méthode chimique humide pour cultiver la pérovskite hybride organique-inorganique (MAPbBr 3 , MA =CH 3 NH 3 ⁺ ) NCs sur des surfaces de MoS dispersible 2 nanofeuillets. Leurs résultats ont été publiés dans Science Chine Matériaux .

Récemment, Les TMD et les pérovskites hybrides organiques-inorganiques ont été combinés en hétérostructures dans le but de marier leurs propriétés électroniques et optiques. Huang, le chef du groupe de recherche, dit, "De telles hétérojonctions ont été réalisées principalement via des méthodes à l'état solide impliquant généralement le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), gommage mécanique et/ou transfert à sec, qui sont difficiles à étendre pour des applications pratiques. La croissance directe de cristaux de pérovskite sur des matériaux 2-D dispersibles en solution permet la production évolutive d'hétérostructures traitables en solution, mais n'a pas été réalisé, parce que la précipitation des cristaux de pérovskite nécessite généralement un solvant non polaire, ce qui est incompatible avec la plupart des conditions de solvatation pour les matériaux 2-D."

En ajustant les conditions de solvatation, MAPbBr en phase cubique 3 (MA =CH 3 NH 3 ⁺ ) des nanocristaux ont été déposés par épitaxie sur MoS en phase trigonale/hexagonale 2 nanofeuillets en solution. En dépit de la symétrie de réseau dépareillée entre le carré MAPbBr 3 (001) surcouche et le MoS hexagonal 2 (001) substrat, deux directions d'alignement séparées avec un décalage de réseau aussi petit que 1 pour cent ont été observées sur la base de l'épitaxie d'appariement de domaine. Cela était probablement dû à la nature flexible et à l'absence de liaisons pendantes en surface du MoS. 2 nanofeuillets. La formation de l'interface épitaxiale permet un transfert d'énergie efficace de MAPbBr 3 au MoS 2 .

Le MAPbBr dispersible 3 /MoS 2 les hétérostructures épitaxiales peuvent être directement coulées entre deux électrodes de graphite dessinées au crayon sur une feuille de papier pour former un photodétecteur de configuration simple, et a démontré les performances nettement améliorées par rapport à l'utilisation de MoS 2 ou MAPbBr 3 seul en raison de l'absorption de la lumière améliorée et du transfert d'énergie amélioré.

En plus de l'amélioration du transfert d'énergie et de l'absorption de la lumière, l'utilisation de MoS 2 les nanofeuillets ont fourni des substrats flexibles et continus pour connecter le MAPbBr autrement discret 3 nanocristaux et atteint la meilleure capacité de formation de film.

Le professeur Xiao Huang dit :"La préparation évolutive d'hétérostructures basées sur des pérovskites hybrides organiques-inorganiques et des matériaux 2-D via l'épitaxie en phase solution peut offrir plus d'opportunités pour étendre leurs applications optoélectroniques."