冯新亮Nature Mater.:半导体化二维MOF新纪录!
苏苏 纳米人 2018-10-16

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 第一作者:Renhao Dong, Peng Han

通讯作者:Xinliang Feng, Enrique Cánovas

通讯单位:德累斯顿工业大学(德国)、马普高分子研究所(德国)

 

研究亮点:

1. 发展了一种室温迁移率达到~220cm2V–1 s–1的半导体化二维MOFs。

2. 利用高频兆赫光传导和霍尔效应测试研究了半导体化二维MOFs的电荷传递行为。

 

自从2012年首次报道了一种π共轭的导电二维MOFs以来,MOF在催化、分离之外,开辟了一个新领土:光电器件。然而,MOF导电机理至今也不甚了了。长期以来,厘清MOF中电荷传递机理,提高电荷迁移率,成为了MOF研究的重点议题。

 

有鉴于此,德国德累斯顿工业大学冯新亮和马普高分子研究所Enrique Cánovas团队合作,发展了一种室温迁移率达到~220 cm2V–1 s–1的二维半导体化MOF,这是目前所报道的MOF中最高的室温迁移率。

 

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图1. Fe3(THT)2(NH4)3二维MOFs的形貌和结构

 

研究团队利用一种全光学的、无接触的时间分辨太赫兹频谱(TRTS)技术,研究了新型π共轭半导体化二维MOFs【Fe3(THT)2(NH4)3】薄膜的电荷传递。Drude型复杂光导性表明,这种半导体化二维MOFs表现出类似能带的电荷载流子迁移行为。考虑到迁移率受限于杂质散射,温度-导电相关性表明,该材料迁移率可以达到更高。

 

总之,这项工作表明高迁移率半导体化MOFs在薄膜光电器件领域大有可为!

 

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图2. 室温光导性

 

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图3. 温度决定的光导性

 


参考文献:

Renhao Dong, Peng Han, Xinliang Feng,Enrique Cánovas et al. High-mobility band-like charge transport in a semiconductingtwo-dimensional metal–organic framework. Nature Materials 2018.

https://www.nature.com/articles/s41563-018-0189-z

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