分子筛诱导双外延构建超稳定Ga2O3/CsPbBr3/CsGaSi2O6异质结构实现多模态应用

本研究针对钙钛矿纳米晶稳定性与发光效率提升的难题，提出MCM-41分子筛诱导的双外延生长策略，成功构建了三元异质结构。该结构通过晶格匹配外延生长和双表面缺陷钝化，使光致发光量子效率提升至47.9%，并展现出优异的紫外/水/热稳定性，为多模态光电器件应用提供了创新解决方案。

　　

通过MCM-41分子筛诱导的双外延生长策略，研究人员成功构建了超稳定的Ga₂O₃/CsPbBr₃/CsGaSi₂O₆三元异质结构。分子筛不仅抑制了CsPbBr₃纳米晶(NCs)在加热过程中的分解，还作为硅源参与生成晶格匹配的CsGaSi₂O₆相，同时CsPbBr₃在Ga₂O₃表面实现外延生长。这种晶格协同效应使异质结构的光致发光(Photoluminescence)强度显著增强，最高量子效率达到47.9%。Ga₂O₃与CsGaSi₂O₆的双重表面缺陷钝化作用，使材料对紫外线(UV)辐射、水分和热刺激表现出卓越稳定性。基于这些特性，该材料成功应用于高灵敏度温度传感（最高相对灵敏度S_r达6.4% @ 363 K）和指纹识别领域，同时搭载该异质结构的白光发光二极管(WLED)实现了68.4 lm W^?1的高发光效率。本研究为构建晶格匹配的多组分钙钛矿异质结构提供了绿色高效的策略，推动了多功能光电器件的开发。