文章介绍了暨南大学段宣明团队与中山大学陈一村助理研究员等发现的二维层状材料3R-ZnIn2S4中的自陷态激子(STEs)效应。该材料具有显著的本征STEs效应，可用于高性能光电探测。文章还提供了图文导读和文献信息。
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探索具有本征自陷态激子的新型半导体材料在光电探测领域具有重大的研究意义，尤其是在二维层状材料3R-ZnIn2S4中的应用。
暨南大学段宣明团队等发现二维层状材料3R-ZnIn2S4中的声子与电子强烈耦合作用具有显著的本征STEs效应。
二维层状材料3R-ZnIn2S4用于光电探测时，表现出良好的光敏性、宽带光响应和稳定性等优异的光电性能。
文章提供了文献信息，包括研究成果在Advanced Materials期刊发表的背景和内容概述。
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成果介绍
材料中的自陷态激子(Self-trapped excitons，STEs)因其优异的光电特性而具有光电应用的巨大潜力，目前对STEs的探索主要集中在外部诱导的钙钛矿材料，然而其不稳定性和复杂的制造工艺限制了它们的应用。因此，探索具有本征STEs的新型半导体材料以实现高性能光电探测具有重大的研究意义。
有鉴于此，
暨南大学
段宣明
团队
杜纯助理研究员、黄兹淇硕士研究生和中山大学陈一村助理研究员
发现
了
二维层状材料3R-ZnIn
2
S
4
中声子与电子
的
强烈耦合作用从而具有显著的本征STEs效应。
3R-ZnIn
2
S
4
具有宽谱荧光发射(500-900 nm)和斯托克斯红移(0.6 eV)的特征，通过实验和理论计算结果揭示了STEs诱导光电导效应的光物理机制，表明3R-ZnIn
2
S
4
中固有的STEs通过捕获空穴赋予其有效的光吸收能力、局域化效应和长载流子寿命。因此，二维 3R-ZnIn
2
S
4
光电探测器具有良好的光敏性、宽带光响应和稳定性。在375 nm光照下，其光电开关比为11286，响应度为 15.2AW
-1
，探测率为1.02 × 10
11
Jones，外量子效率为5032%。此外，
器件的响应/恢复时间达到
0.57 ms/0.55 ms。该工作为探索具有本征STEs的材料以实现新型高性能光电探测器应用提供新的思路。
图文导读
图1. 3R ZnIn
2
S
4
晶体的结构表征。
图2.二维3R ZnIn
2
S
4
的光学性质。
图3. 二维3R ZnIn
2
S
4
中STEs的形成及动态过程。
图4. 二维3R ZnIn
2
S
4
的光电性能。
图5. 二维3R ZnIn
2
S
4
中STEs诱导光电导的机制。
文献信息
Self-Trapped Excitons in 3R ZnIn
2
S
4
with Broken Inversion Symmetry for High-Performance Photodetection
(
Adv. Mater.
, 2024, DOI:
10.1002/adma.202410417)
文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202410417
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