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快速制备无缺陷硒化铟纳米片用于大面积光电器件

发布时间:2020-3-25 9:50:39      阅读859

  近期,德累斯顿工业大学冯新亮教授研究团队在大量制备无损的硒化铟纳米片上取得新的进展,他们利用团队自主发展的电化学剥离的方法,快速制备出无损的硒化铟纳米片并用于大面积的光电器件。该论文发表在Advanced Materials 上,第一作者石欢欢是德累斯顿工业的博士研究生,冯新亮教授与杨胜博士为共同通讯作者。
  近年来二维材料(比如石墨烯、硅烯、锗烯、过渡金属二氧化物、过渡金属二硫化物、氮化硼等)被发现具有许多独特的性质,引起了人们极大的研究兴趣。其中硒化铟(In2Se3)由于其根据厚度可调的带隙、优异的光电性能以及高的稳定性受到越来越多的关注。然而,目前的制备方法(机械剥离、液相剥离、化学气相沉积以及化学合成等)很难大量制备高品质的硒化铟纳米片。针对这一问题,德累斯顿工业大学冯新亮教授研究团队开发出温和的电化学插层方法制备出无损硒化铟纳米片:插层过程仅需30分钟,硒化铟纳米片尺寸可达26微米,剥离产率高达83%。研究人员利用线性扫描伏安法 (Linear Sweep Voltammetry),揭示了各个阶段的电化学插层剥离机理。剥离后的硒化铟薄片能够在各种常见有机溶剂中分散。以此为基础,可用于加工大面积的薄膜光电探测器。测试表明,硒化铟薄膜具有灵敏的光响应 (1 mA W-1),明显优于已知的过渡金属硫化物。值得注意的是, 此薄膜光电探测器表现出了大约41毫秒的响应时间,使In2Se3跻身于最快光响应的二维材料之一。

 


  图1(a)电化学剥离装置示意图; (b)插层前后的光学照片;(c)In2Se3光学电子器件的示意图(d)在不同功率条件下的光相应
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  Ultrafast Electrochemical Synthesis of Defect‐Free In2Se3 Flakes for Large‐Area Optoelectronics
  Huanhuan Shi, Mengmeng Li, Ali Shaygan Nia, Mingchao Wang, SangWook Park, Zhen Zhang, Martin R. Lohe, Sheng Yang, Xinliang Feng
  Adv. Mater., 2020, 32, 1907244, DOI: 10.1002/adma.201907244
  冯新亮教授
  冯新亮,男,1980年生于安徽歙县,2001年获得中国地质大学学士学位,2004年获得上海交通大学硕士学位,同年赴德国马普高分子研究所深造,2008年获博士学位。德国德累斯顿工业大学首席教授、在德国获得化学学科终身教职的华人第一人。2011年受聘于上海交通大学,现任上海交通大学化学化工学院教授。
  研究方向:
  1) 二维大分子和超分子,二维纳米石墨烯的合成研究,盘状液晶分子的合成和自组织研究,共轭pi-体系分子的有机设计和合成,基于pi-体系分子的超分子化学,设计合成共轭寡聚物和高分子以及在有机电子学器件的测试和表征研究 (主要基于有机发光,场效应晶体管和有机薄膜太阳能电池材料); 
  2) 宏量制备高质量二维石墨烯材料研究,合成水溶和油溶可加工石墨烯研究,基于石墨烯的二维纳米能源材料和电子器件研究,基于石墨烯电极材料在太阳能电池和场效应晶体管器件的应用研究,有机和高分子多孔材料的合成和应用研究(主要包括储氢和催化材料),可控纳米结构功能碳材料、有机/无机杂化材料的设计合成及其在能源储存和转化的应用研究(主要基于超级电容器,锂离子电池,光解水,燃料电池电极材料和催化剂的研究)。
  https://www.x-mol.com/university/faculty/31110
  https://cfaed.tu-dresden.de/cmfm-staff
  文章来源:X一MOL资讯

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