无机有机杂化铅卤素钙钛矿铁电材料具有优异的铁电性能和半导体性能，近年来已经成为光电功能材料的前沿研究方向。然而该类材料中铅毒性一直困扰其进一步发展的一个问题。在铅卤素钙钛矿材料中，利用三价金属(In³⁺、Bi³⁺、Sb³⁺)和一价金属(Cu⁺、K⁺、Na⁺、Li⁺、Ag⁺)取代有毒元素Pb²⁺，构筑金属卤素双钙钛矿杂化材料，是一个设计合成非铅无机有机杂化钙钛矿材料的有效手段和策略。同时，这类材料还具有长的载流子寿命、高的缺陷容忍度、低的激子结合能等特点，有望促进高性能绿色光电材料的进一步发展。

　　中科院福建物构所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”罗军华研究员团队在国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、中科院基础前沿0-1原始创新项目及中科院战略性先导专项等项目资助下，基于三维钙钛矿材料CsPbBr₃，首次制备出二维双层非铅双金属卤素无机有机杂化“光铁电半导体”(n-propylammonium)₂CsAgBiBr₇。研究表明，金属卤素八面体扭曲和有机阳离子的有序化协同诱导了化合物的铁电自发极化；与此同时，该材料对本征吸收区的光辐射展现了良好的光电探测性能，表现出大的光电探测开/关比(10⁴)，快速的响应时间 (141 μs)和高的探测率(5.3 × 10¹¹ Jones)。该工作为设计非铅“光铁电半导体”材料提供了一种全新的策略。相关研究成果以通讯形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI:10.1002/anie.201916254)上。

　　非铅双金属无机有机杂化“光铁电半导体”的设计及其铁电和光电探测性能