Nature Nanotechnology: 2D杂化钙钛矿的半导体物理学

要实现光电子，能量转换，光子学，自旋电子学和量子器件在技术上的性能和稳定性，需要创建具有定制的均质和异质界面的原子精确材料，进而可以形成功能层次的组件。大自然采用可调序列化学来创建复杂的架构，可以有效地转换物质和能量，但是相比之下，合成材料的设计及其集成仍然是一项长期挑战。

       有机-无机二维卤化物钙钛矿（2DPK）是有机和无机的二维层，它们在溶液中自组装以形成高度有序的周期堆栈。它们展现出大的组成和结构相空间，这使其具有新颖独特的物理性质。莱斯大学Aditya D. Mohite等人讨论了当前了解2DPK从单层到组装的结构和物理性质，并提供与常规半导体的全面比较，从而广泛了解具有复杂有机-无机异质界面的低维半导体。

首先，研究人员讨论了目前对2DPK物理的理解，特别是对具有钙钛矿层的2DPK的关注。大于1 nm的厚度（对应于2DPK中的n> 1化学式A’An-1BnX3n+1，其中A’和A是有机阳离子，B是金属，X是卤化物，整数n定义厚度。然后，总结了有前途的设备应用以及在这些材料中定制电子带结构，机械性能，传输特性和光-物质相互作用的诸多研究。

研究人员还提供了有关2DPK应用的未来，解决关键科学问题它们的合成，结构和特性需要解决为了访问和利用这些材料的内在物理，这将使设备的性能超过基于传统材料设备的功能，并为创建新产品铺平道路。

Blancon, JC., Even, J., Stoumpos, C.C. et al. Semiconductor physics of organic–inorganic 2D halide perovskites. Nat. Nanotechnol. 15, 969–985 (2020).
       https://doi.org/10.1038/s41565-020-00811-1