福建物质结构研究所郭旺(福建物质结构研究所)

具有体光伏效应的铁电半导体(BPVE)作为一种有效的光伏非易失性数据存储介质得到了广泛的研究。然而，传统铁电材料在该领域的应用仍然受到禁带大、内阻高、载流子输运差、易极化疲劳等问题的困扰。近年来出现的有机-无机杂化钙钛矿铁电材料，由于其优异的铁电和半导体性能，在开发适用于光伏非易失性存储的新型铁电材料方面显示出广阔的前景。
福建省结构化学结构国家重点实验室研究院研究员罗俊华在前人研究的基础上，通过发展“结构元素置换”的策略，设计合成了一种新型层状混合钙钛矿铁电半导体(C6H5CH2NH3)2CsPb2Br7，并首次将该材料体系应用于光伏非易失性存储器的研究。发现该化合物的晶体器件表现出与铁电极化方向高度相关的光伏电流(光伏电流密度和开关比分别达到5 A/cm2和3105 ),这对光伏非易失性存储器的制备具有重要意义。此外，该化合物还表现出较强的抗疲劳性能，其自发极化强度和光伏开路电压在108次极化循环后仍能保持稳定，这使得基于该化合物的非易失性存储器件在稳定性和耐久性方面表现出优势。考虑到混合钙钛矿结构的可扩展性，该研究使得设计更多无疲劳铁电半导体成为可能，并将进一步拓展此类材料在非易失性存储器领域的潜在应用。
相关研究成果发表在《德国应用化学》 (Angew。化学。里面的由…编辑，2020，doi 3360 10.1002/Anie。202012601)，福建体育学院与上海科技大学联合培养的博士生姚为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家杰出青年基金、中科院基础前沿科学研究计划“0到1”原始创新项目、中科院战略性先导科技项目的支持。
福建体育学院高性能层状混合钙钛矿铁电半导体的研究进展
资料来源：福建材料结构研究所