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理解异质结界面载流子输运过程及其动力学机制对设计高效的光电器件至关重要。甲胺铅卤钙钛矿和氧化锌是太阳能电池及光电探测器件中最为常用的光吸收层和电子传输介质，但目前关于器件中钙钛矿表面、钙钛矿/氧化锌界面载流子传输过程的认识仍比较模糊。为了给出更清晰的钙钛矿/氧化锌表界面载流子微观物理图像，陈峰老师联合东南大学徐春祥教授课题组、北京交通大学娄志东教授课题组构建一种CH₃NH₃PbBr₃-ZnO异质结类场效应管，深入研究了CH₃NH₃PbBr₃、ZnO及CH₃NH₃PbBr₃-ZnO界面的光生载流子输运的动力学过程并探究了CH₃NH₃PbBr₃-ZnO异质结呈现负光电导特性的微观机理。

实验中利用化学气相沉积法制备ZnO微米带，通过热蒸镀的方法在微米带表面包裹一层均匀致密的CH₃NH₃PbBr₃薄膜，然后在CH₃NH₃PbBr₃-ZnO两端覆加InGa电极形成M-S-M结构。基于一系列的光学和电学性能表征发现在该器件中光生电子易于向钙钛矿表面转移而光生空穴则向结区扩散，从而影响CH₃NH₃PbBr₃-ZnO耗尽层的宽度。这种光诱导内建电场改变可作为”光门控”来调控CH₃NH₃PbBr₃-ZnO沟道的电流大小，有望在构建钙钛矿异质结存储器和光开关器件中得到广泛应用。本工作以“Dynamics of interfacial carriers and negative photoconductance in CH₃NH₃PbBr₃-ZnO heterostructure”为题发表在Applied Physics Letters期刊上。

我院物理系陈峰老师为该工作的第一作者，东南大学徐春祥教授、徐庆宇教授及北京交通大学娄志东教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金项目和国家重点研发计划课题的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0047122

DOI: 10.1063/5.0047122