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Two-Dimensional Guanidine-Based Hybrid Perovskites with Strong Dichroism for Multiwavelength Polarization-Sensitive Detection
Chemistry - A European Journal ( IF 3.9 ) Pub Date : 2021-04-29 , DOI: 10.1002/chem.202100691 Lei Lu 1, 2 , Yu Ma 2 , Jiaqi Wang 2 , Yi Liu 2 , Shiguo Han 2 , Xitao Liu 2 , Wuqian Guo 2 , Haojie Xu 2 , Junhua Luo 2 , Zhihua Sun 1, 2, 3
Chemistry - A European Journal ( IF 3.9 ) Pub Date : 2021-04-29 , DOI: 10.1002/chem.202100691 Lei Lu 1, 2 , Yu Ma 2 , Jiaqi Wang 2 , Yi Liu 2 , Shiguo Han 2 , Xitao Liu 2 , Wuqian Guo 2 , Haojie Xu 2 , Junhua Luo 2 , Zhihua Sun 1, 2, 3
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Two-dimensional (2D) organic–inorganic hybrid perovskites, benefiting from their natural anisotropy of quantum-well motifs and optical properties, have shown remarkable polarization-dependent responses superior to the 3D counterparts. Here, for the first time, multiwavelength polarization-sensitive detectors were fabricated by using single crystals of a guanidine-based 2D hybrid perovskite, (BA)2(GA)Pb2I7 (where BA+ is n-butylammonium and GA+ is guanidium). Its unique 2D quantum-well structure results in strong crystallographic-dependence of optical absorption. Strikingly, our crystal-based photodetector exhibits a prominent photocurrent dichroic ratio (Imax/Imin) of ∼2.2 at 520 nm, higher than the typical 2D inorganic materials (GeSe, ∼1.09, PdSe2, ∼1.8). In addition, notable dichroic ratios of 1.29 and 1.23 at 405 nm and 637 nm are also created for the multiwavelength polarized-light detection. The prominent detecting performances, including low dark current (1.6×10−11 A), considerable on/off ratio (∼2×103), high photodetectivity (∼3.3×1011 Jones) and responsivity (∼12.01 mA W−1), make (BA)2(GA)Pb2I7 a promising candidate for polarized-light detection. This work sheds light on the rational engineering of new 2D hybrid perovskites for the high-performance optoelectronic device applications.
中文翻译：
用于多波长偏振敏感检测的具有强二色性的二维胍基杂化钙钛矿
二维 (2D) 有机-无机杂化钙钛矿得益于其量子阱图案的自然各向异性和光学特性，已显示出优于 3D 对应物的显着偏振相关响应。在这里，首次使用基于胍的二维杂化钙钛矿 (BA) 2 (GA)Pb 2 I 7（其中 BA +是正丁基铵，GA +是胍）。其独特的二维量子阱结构导致光吸收具有很强的晶体学依赖性。引人注目的是，我们基于晶体的光电探测器表现出突出的光电流二向色比（Imax / I min ) 在 520 nm 处为 ~2.2，高于典型的 2D 无机材料（GeSe，~1.09，PdSe 2，~1.8）。此外，在 405 nm 和 637 nm 处还产生了 1.29 和 1.23 的显着二向色比，用于多波长偏振光检测。突出的探测性能，包括低暗电流（1.6×10 -11 A）、可观的开/关比（~2×10 3）、高光电探测率（~ 3.3×10 11 Jones）和响应率（~ 12.01 mA W -1 )，使 (BA) 2 (GA)Pb 2 I 7偏振光检测的有希望的候选者。这项工作阐明了用于高性能光电器件应用的新型 2D 混合钙钛矿的合理工程。
更新日期：2021-06-25
中文翻译：
用于多波长偏振敏感检测的具有强二色性的二维胍基杂化钙钛矿
二维 (2D) 有机-无机杂化钙钛矿得益于其量子阱图案的自然各向异性和光学特性，已显示出优于 3D 对应物的显着偏振相关响应。在这里，首次使用基于胍的二维杂化钙钛矿 (BA) 2 (GA)Pb 2 I 7（其中 BA +是正丁基铵，GA +是胍）。其独特的二维量子阱结构导致光吸收具有很强的晶体学依赖性。引人注目的是，我们基于晶体的光电探测器表现出突出的光电流二向色比（Imax / I min ) 在 520 nm 处为 ~2.2，高于典型的 2D 无机材料（GeSe，~1.09，PdSe 2，~1.8）。此外，在 405 nm 和 637 nm 处还产生了 1.29 和 1.23 的显着二向色比，用于多波长偏振光检测。突出的探测性能，包括低暗电流（1.6×10 -11 A）、可观的开/关比（~2×10 3）、高光电探测率（~ 3.3×10 11 Jones）和响应率（~ 12.01 mA W -1 )，使 (BA) 2 (GA)Pb 2 I 7偏振光检测的有希望的候选者。这项工作阐明了用于高性能光电器件应用的新型 2D 混合钙钛矿的合理工程。
京公网安备 11010802027423号