2차원 할로겐 페로브스카이트 측면 에피탁셜 헤테로구조

산화물 페로브스카이트 및 III-V, II-VI 및 전이 금속 이중 화합물 반도체 기반의 에피탁셜 헤테로구조는 현대 전자 및 광전자 공학의 기초를 형성합니다1-7. 할로겐 페로브스카이트는 바람직한 특성을 가진 조정 가능한 반도체의 새로운 계열로, 용액 처리형 태양 전지, 발광 다이오드, 검출기 및 레이저와 같은 응용 분야에 매력적입니다8-15. 그들의 본질적으로 부드러운 결정 격자는 격자 불일치를 더 잘 수용할 수 있게 하여 헤테로구조 형성과 반도체 통합에 대한 가능성을 높입니다16,17. 성능 향상과 장치 소형화를 위해서는 원자적으로 선명한 에피탁셜 인터페이스가 필요합니다. 그러나 할로겐 페로브스카이트의 원자적으로 선명한 헤테로구조의 에피탁셜 성장은 아직 달성되지 않았으며, 이는 높은 고유 이온 이동성 때문에 상호 확산 및 넓은 접합폭이 발생하고18-21, 또한 화학적 안정성이 낮아 후속 층의 제조 중 이전 층의 분해를 초래하기 때문입니다. 따라서 이러한 불안정성의 기원을 이해하고 이온 확산을 억제하는 효과적인 접근 방식을 찾는 것이 매우 중요합니다22-26. 여기에서는 경직된 π-공액 유기 리간드를 포함하여 2차원 할로겐 페로브스카이트에서 평면 이온 확산을 상당히 억제하는 효과적인 전략을 보고합니다. 우리는 매우 안정적이고 조정 가능한 측면 에피탁셜 헤테로구조, 다중 헤테로구조 및 초격자를 시연합니다. 낮은 복용량의 수차 보정 고해상도 투과 전자 현미경으로 원자 가까운 선명한 인터페이스와 에피탁셜 성장이 드러났습니다. 분자 역학 시뮬레이션은 공액 리간드 존재 시 2차원 페로브스카이트의 헤테로구조 무질서가 감소하고 더 큰 빈자리 형성 에너지가 확인되었습니다. 이러한 발견은 할로겐 페로브스카이트 반도체의 고정화 및 안정화에 대한 통찰력을 제공하고, 복잡하고 분자적으로 얇은 초격자, 장치 및 집적회로를 위한 재료 플랫폼을 보여줍니다.