优化二维金属-金属卟啉框架薄膜中的光电探测器

具有丰富π-π相互作用的二维 （2D） 金属卟啉基 MOF 薄膜是很有前途的光电器件材料，但到目前为止还没有关于光电探测器制造的报道。本文为一系列 2D MOF Zn2[TCPP（M）]（名为 ZnTCPP（M）;TCPP = 5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉;M = Zn、Mn、Fe 和 H2）在SiO上制备具有[001]取向的薄膜2/Si 衬底通过液相外延 （LPE） 逐层 （lbl） 方法，并进一步组装到光电探测器上。由于 MOF 层之间丰富的 π-π 堆叠，获得的基于 ZnTCPP（M） 的光电探测器表现出优异的光响应。此外，ZnTCPP（M） 中的金属卟啉基团对调节光电探测器的光响应有显著影响，其中所制备的 ZnTCPP（Zn） 薄膜基器件表现出最佳的光探测性能，具有 2.3 × 10 的高开/关比4、响应度 （Rλ，高达 10.3 A W–1）、较短的上升/下降时间 （0.09/0.07 s） 和 8.1 × 10 的大探测率 （D*）13琼斯。密度泛函理论 （DFT） 计算表明，环π电子系统的扰动和低位态的引入以及金属卟啉基团的大离域将调整 ZnTCPP（M） 薄膜的光探测性能。这些结果将为 2D 金属卟啉 MOF 对光探测性能和光电器件制造的前景的调制提供新的理解。

服务对象 ： 中国科学院福建省物质结构研究所
发表时间： 2022年6月29日
发表期刊：ACS Applied Materials & Interfaces
文章链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c07686