有机-无机杂化手性光电转换器件

Chiral optoelectronic devices exhibit several advantages compared with regular devices, and represent one of the most promising direction for the development of next generation optoelectronic device. However, the perfromance for chiral devices is still lagging with regular deives due to several limitations. The project will inverstigate organic-inorganic hybrid chiral optoelectronic materials and devices. We will focused on the following areas: synthesis of high quality chiral semiconducting materials; investigate the relationship between material structre and properties; the fabrication process for high quality films; highly efficient chiral optoelectronic devices; The efforts maily concentrated on materials synthesis, mechanism study, device fabrication. We are aiming for a series of high quality hybrid materials and the resulting highly efficient optoelectronic devices.

手性光电转换器件具有普通光电转换器件难以比拟的性能优势，是下一代光电转换器件发展的重点方向。但由于多方面因素的制约，手性光电转换器件的器件性能整体偏低，且发展存在众多挑战。本项目聚焦有机-无机杂化手性半导体光电转换材料与器件，重点研究高质量杂化手性光电转换材料的设计合成；手性杂化材料结构与性能间的构效关系；高质量手性杂化光电转换材料薄膜的手性传导与放大机理；高性能手性杂化光电转换材料的构筑这四方面的内容。本项目拟通过材料的可控制备、内在手性传导机理的探索、薄膜与器件的构筑与优化等几个方面入手，获得一系列高质量杂化手性光电转换材料大尺寸单晶与大面积薄膜，并进一步探索新型原理型器件结构，进而实现几类高性能有机-无机杂化手性光电转换器件。

有机-无机杂化手性光电转换器件具有普通光电器件难以媲美的性能，然而目前手性光电器件进展仍然较为缓慢，这主要是由于以下几方面原因造成的，首先是缺乏具有本征手性的高性能手性半导体材料，其实对于材料薄膜内部的手性传递机制尚不清晰，导致器件性能较差。针对上述关键科学问题，本项目围绕手性钙钛矿材料和手性量子点材料这两类具有代表性的有机-无机杂化手性半光电转换材料，聚焦这两类有机-无机杂化手性材料的合成方法，杂化手性材料基本物理性质与材料结构间的构效关系，和高效杂化手性光电器件开展了一系列研究工作。包括利用调控手性配体与无机骨架间的相互作用，实现高质量量子点薄膜的原位制备。报道了首例准二维钙钛矿圆偏振光探测器件。项目累计在Nature, Nature Communications 等权威期刊发表SCI论文19篇，培养研究生5名。