有效机制可提高锡基钙钛矿载流子迁移率。 近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员袁开军和副研究员隋来志团队通过第一性原理计算发现，施加压缩应变能够使钙钛矿材料Cs2SnBr6载流子迁移率提高一个数量级。相关成果发表在Materials Today Physics上。
压缩应变示意图。大连化物所供图
作为一种新型的环保替代品，锡基钙钛矿材料性能与传统的铅卤化物钙钛矿相当，但其毒性更低，有利于保护环境和人类健康。然而，由于强的极性光学声子对电荷载流子散射作用，导致载流子传输速率的降低，从而阻碍锡基钙钛矿材料在光电领域的应用。
为了解决这一问题，研究人员通过第一性原理计算发现，可以通过对晶格施加压缩应变的方式提高锡基钙钛矿材料的载流子迁移率。这一改进归因于电声耦合强度的减小，以及极性光学声子散射强度的减弱。压缩应变引起的电声耦合强度降低与极性光学声子散射的变化呈现出明显的关联。
该研究揭示了压缩应变对改善极性半导体中载流子传输的影响，并为通过压缩应变来减弱极性光学声子散射提供了证据，同时也为环保锡基钙钛矿材料在光电器件中的应用提供了新途径。（来源：中国科学报 孙丹宁）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2023.101296
作者：袁开军等 来源：《今日材料物理学》