水合介导晶格应变调控无铅层状双钙钛矿实现高性能p型透明导体

本研究针对p型透明导体(TCs)开发难题，来自国内的研究团队通过水合介导策略调控Cs4ZnBi2Cl12层状双钙钛矿的形貌与电子结构，实现了纳米晶向纳米棒的转变，使电导率提升至9.21 mS?cm?1，为透明光电器件提供了新材料解决方案。

　　

通过水合介导的形态与电子调控策略，研究人员在无铅层状双钙钛矿(layered double perovskites)中实现了p型透明导体(transparent conductors)的突破。该研究展示了水合作用如何引发Cs₄ZnBi₂Cl₁₂材料从近球形纳米晶到纳米棒的形貌转变，同步增强了光致发光(photoluminescence)和导电性能。

第一性原理计算(first-principles calculations)揭示，水合诱导的晶格压缩应变(lattice compressive strain)显著降低了空穴有效质量(hole effective mass)，使电导率从8.99提升至9.21 mS?cm^?1，优于传统p型透明导体如CuAlO₂(3.4 mS cm^?1)和SrCu₂O₂(0.48 mS cm^?1)。该材料具有3.56 eV的宽直接带隙(direct band gap)，兼具高透明度和本征p型导电性(intrinsic p-type conductivity)。

这项研究不仅验证了理论预测的p型透明导体材料，更建立了通过微妙结构畸变调控光电性能的新方法，为可持续电子与能源技术提供了新思路。水合介导的晶格应变策略避免了有毒溶剂和复杂工艺，展现出在透明光电子电路集成方面的应用潜力。