As perovskitas de haleto de chumbo podem ser transformadas em dispositivos optoeletrônicos por meio de deposições de soluções de baixo custo, mas essas abordagens geralmente deixam vários defeitos de captura de carga na perovskita. Melhorar continuamente o desempenho desses dispositivos optoeletrônicos é necessário para superar o problema de gargalo. A densidade do defeito (incluindo defeitos de superfície e defeitos de volume) em perovskitas é um parâmetro chave que limita o desempenho desses materiais.

Para controlar defeitos de superfície, um método amplamente estudado é para passivar e curar os defeitos por um processo de engenharia de superfície, que pode ser alcançado adicionando uma variedade de aditivos, incluindo brometo de amônio metil, brometo de guanidínio, iodeto de potássio-18, iodeto de fenetil, poli (3-hexiltiofeno-2, 5-diil), colina iodo, e tetrafluoroborato de 1-butil-3-metilimidazólio. Contudo, este método requer controle preciso da quantidade dos aditivos, a ordem de adição, e o tempo de reação, o que torna esse processo complicado e resulta em alto risco de perda. Para ajustar os defeitos de volume, uma estratégia conhecida é irradiar perovskitas com luz ultravioleta de alta energia, luz solar, luz quase infravermelha, etc. Esta estratégia requer um longo tempo de reparo e às vezes resulta em danos irreversíveis aos materiais, o que torna o processo complicado. Portanto, caminhos altamente eficientes e convenientes para regular defeitos em perovskitas ainda são necessários.

Em um novo artigo publicado em Ciência leve e aplicações , a equipe de cientistas, liderado pelo professor associado Weili Yu, Professor Chunlei Guo do Laboratório de Fotônica, Laboratório Estadual de Óptica Aplicada, Instituto de Óptica de Changchun, Mecânica e física fina, Academia Chinesa de Ciências e Professor Qingfeng Dong do Laboratório Estadual de Estrutura Supramolecular e Materiais, A Universidade Jilin desenvolveu em conjunto uma técnica (engenharia de regulação de tensão) para modificar a população de defeitos dos cristais de perovskita sem a necessidade de aditivos químicos.

A equipe usou sondas para aplicar um campo elétrico à superfície de uma amostra de perovskita para ajudar a mover cargas injetadas em locais com defeito com um alto grau de controle, bem como as propriedades ópticas e elétricas da amostra de perovskita. Além disso, as populações de defeitos otimizadas permitiram que a perovskita funcionasse como dispositivo de memristor, capaz de ativar vários estados de resistência.

Esses cientistas resumem o princípio operacional da engenharia de regulação de tensão:"A engenharia de regulação de tensão como uma estratégia eficiente pode regular os defeitos em perovskitas e influenciar seu transporte dinâmico de portadores. As cargas injetadas atuando como uma base de Lewis podem ser capturadas por defeitos de chumbo na camada superficial e ainda mais passivar os defeitos semelhantes a doadores de nível profundo dentro das perovskitas. esses defeitos 'curados' não prendem mais os portadores, e a probabilidade de recombinação de radiação em perovskitas é aumentada, que melhoram ainda mais suas propriedades ópticas e elétricas. "

"Este trabalho fornece uma nova visão sobre a flexibilidade da densidade de defeitos de perovskitas, e a regulação de tensão é um método de engenharia eficaz para ajustar não apenas a densidade do defeito, mas também a vida útil do portador, Intensidade e resistência de PL. Este trabalho irá melhorar a otimização de dispositivos optoeletrônicos baseados em monocristais de perovskitas, "acrescentaram os pesquisadores.