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文献精读报告

.4.12

将Rashba效应与高性能钙钛矿光电探测器相结合

01

摘要

在钙钛矿材料中存在的重原子使其拥有强的自旋轨道耦合（SOC）。在这种情况下，如果这些材料反演对称性缺失，将使得原本简并的能带发生劈裂，我们将这种现象称之为Rashba效应。由Rashba效应引起的直接带隙下方的间接带边拓展和载流子寿命的延长有希望推动钙钛矿光电器件的发展。在这篇文章中，Yusoff等人将Rb+掺到三维钙钛矿（MA/FAPbI3）单晶中，并在室温下观察到meV的Rashba能带劈裂，这个值与理论计算的结果相近。这个大的Rashba能带劈裂导致吸收边的红移、TRPL寿命的延长和PL的双峰发射。除此之外，薄膜的圆偏振荧光发光（CPL）、磁荧光发光（MPL）和自旋LED的磁电致发光（MEL）、磁光电流（MPC）的表征结果都被用来证明Rb+掺杂的钙钛矿单晶中存在显著的Rashba能带劈裂。基于上述Rashba能带劈裂带来的吸收边红移和载流子寿命的延长，Yusoff等人制备了基于Rb+离子掺杂的钙钛矿单晶的光电探测器。制得的探测器的探测率高达1.3×Jones，这个值比当时已知的钙钛矿光电探测器的最高值还要高出3个数量级。

02

研究背景

金属卤化钙钛矿拥有的一系列优异的特性（如：高吸光系数、长载流子扩散长度和低缺陷密度）使其在光电应用领域拥有广阔的前景。近几年，钙钛矿中的Rashba效应吸引了越来越多的

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