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I-V-VI2三元硫属化物作为用于光伏应用的地球丰富、无毒和空气稳定的吸收剂而受到关注。然而,迄今为止探索的半导体具有缓慢上升的吸收带边,并且它们的电荷载流子传输尚不清楚。鉴于此,2022年8月24日伦敦帝国理工学院Robert L. Z. Hoye团队于Nature Communications刊发NaBiS2纳米晶体中的强吸收和超快定位具有缓慢的电荷载流子复合的研究成果,研究了阳离子无序的NaBiS2纳米晶体,该晶体具有陡峭的吸收带边,其吸收系数达到>105cm-1,略高于1.4 eV的伪直接带隙。令人惊讶的是,还观察到超快(皮秒时间尺度)的光电导衰减和长寿命的电荷载流子群体在NaBiS2纳米晶体中持续超过1微秒。这些不寻常的特征是由于上价带的局部非键Sp特性而产生的,这导致带边缘的电子态密度高,空间分离的电子和空穴的超快定位,以及被捕获空穴的缓慢衰减。这项工作揭示了这些系统中阳离子无序对吸收特性和电荷载流子动力学的关键作用。



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