p Os cientistas da NUS descobriram que as propriedades de emissão de luz da perovskita híbrida bidimensional (2-D) molecularmente fina podem ser ajustadas de uma maneira altamente reversível para aplicações optoeletrônicas ultrafinas. Um fotodetector altamente eficiente foi fabricado usando perovskitas híbridas com a espessura de um único poço quântico. p As perovskitas em camadas são processáveis ​​por solução, materiais de baixo custo que podem ser usados ​​como fotodetectores ou emissores de luz. Espera-se que a habilidade superior do cristal de perovskita em detectar e emitir luz com alta eficiência encontre aplicações práticas em vários campos. Cada unidade básica de uma perovskita híbrida 2-D é construída usando uma camada semicondutora de material inorgânico imprensada entre duas camadas isolantes orgânicas. Embora os pesquisadores tenham estudado perovskitas em camadas em sua forma volumosa nos últimos trinta anos, as propriedades desses cristais quando sua espessura é reduzida a poucas e camadas únicas ainda não foram exploradas.

p Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Loh Kian Ping, do Departamento de Química, A NUS descobriu que uma camada molecularmente fina de perovskita pode ser esticada de maneira altamente reversível, sem a introdução de defeitos permanentes no material que podem afetar suas propriedades de emissão de luz. Também, as propriedades de emissão da perovskita podem ser ajustadas reversivelmente sob deformações repetidas. Os pesquisadores conseguiram isso encapsulando a superfície da perovskita com uma fina camada de nitreto de boro hexagonal opticamente transparente. Esta camada de barreira prende as moléculas orgânicas na superfície da camada de perovskita, evitando que escapem para o ar, mesmo sob forte irradiação de laser.

p Usando um método de cristalização com temperatura controlada, os pesquisadores sintetizaram cristais únicos de perovskita do tamanho de um centímetro da fase Ruddlesden-Popper (uma forma de estrutura de perovskita em camadas). Esses cristais especialmente preparados são muito maiores do que os normais de tamanho mícron e permitiram que a equipe retirasse camadas finas deles usando o método de "fita adesiva" (método semelhante ao usado para obter grafeno a partir do grafite). Esses cristais ultrafinos foram então usados ​​para os experimentos.

p Prof Loh disse, "Ao contrário das perovskitas em que as cadeias orgânicas de camadas adjacentes são interdigitadas e compactadas, a camada de cadeia orgânica nas perovskitas ultrafinas pode "relaxar" mais facilmente sob laser ou ativação térmica. Este processo de "relaxamento" altera suas propriedades de emissão de luz. Descobrimos que a emissão de luz pode voltar ao seu estado inicial ao restringir ("desparafusar") a superfície da camada de perovskita ultrafina. "

p "Também estudamos a estrutura atômica dessas perovskitas usando o microscópio de força atômica QPlus. Dependendo da energia térmica fornecida, as camadas orgânicas na superfície podem reunir e alterar as propriedades optoeletrônicas do cristal de maneira reversível. Isso poderia ser usado para desenvolver dispositivos optoeletrônicos ajustáveis ​​de tensão, "acrescentou o Prof Loh.