南京工业大学先进材料研究院王琳

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南京工业大学王琳教授课题组用溶液法合成了原子级厚度的高质量碘化铅（PbI2）纳米片，并将其与TMDs二维材料结合起来构建异质结，利用异质结界面间的能级排列，系统的研究了PbI2对不同TMDs材料光学性质的影响。结果显示原本能级结构相似的TMDs材料，在与PbI2构建异质结后，表现出了迥异的光学性质。理论与实验分析证明，MoS2与PbI2之间的能级排列属于跨立型（Type-I）半导体异质结，即PbI2中的激发态能量向MoS2层传递，使MoS2发光增强，而WS2和WSe2分别与PbI2之间形成了错开型（Type-II）半导体异质结，即WS(Se)2中的电子流向PbI2层，电子-空穴对密度减少，引起发光淬灭。这表明超薄PbI2可以通过界面能带工程，与其他二维材料构筑不同类型的异质结，从而可以极大地拓宽了功能型材料的选择范围，促进新型微纳光电器件研发与应用进程。该成果以题为“Band Structure Engineering of Interfacial Semiconductors Based on Atomically Thin Lead Iodide Crystals”发表在Advanced materials上。

本文中，作者展示了使用简单高效的溶液法可控制备出超薄层PbI2纳米片，并发现PbI2能够与二维TMDs材料构筑不同类型的异质结，对TMDs的光学性质起到不同的影响。通过界面间的能级匹配，PbI2纳米片为我们构筑功能性异质结提供了更大的自由度，从而促进微纳器件的研发与应用进程。

文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201806562