零維(0D)納米晶體或量子點(diǎn)分布于二維(2D)材料表面上,組成的低維復合體系近年來(lái)引起研究者的廣泛關(guān)注。這一結構可以提供更多的自由度來(lái)設計各種量子系統,通過(guò)結合零維和二維材料各自的獨特優(yōu)勢,發(fā)揮協(xié)同效應,為實(shí)現高性能光電子應用提供了新機遇。2D黑磷和0D鈣鈦礦各自擁有杰出的光電特性,將此二者結合必將為光電子學(xué)的基本原理探索和高性能光電器件應用提供巨大支持,但相關(guān)研究尚未見(jiàn)報道。
在這項工作中,科研人員設計和構建了一個(gè)全新的0D-2D低維復合材料體系,使用簡(jiǎn)單的液相制備工藝,成功實(shí)現了全無(wú)機鈣鈦礦納米晶直接在黑磷納米片上的原位生長(cháng),獲得了結構均勻、形貌可控和光電可調性?xún)?yōu)異的高質(zhì)量低維復合材料。此復合材料將黑磷的優(yōu)異電學(xué)特性與鈣鈦礦納米晶或量子點(diǎn)材料獨一無(wú)二的光學(xué)特性相互結合,為實(shí)現高性能光電子器件提供了新的材料系統。
該項研究得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省科技計劃項目、深圳市科技計劃項目等的資助。

鈣鈦礦納米晶顆粒在二維黑磷表面的原位生長(cháng)示意圖