文献：J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 5935−5942

将有机Eu配合物的分子层与卤化物钙钛矿（MAPbI3）纳米晶体的表面共混，以控制光激发钙钛矿和金属电极之间的电荷传输。发现杂化的纳米薄膜很薄，可基于光激发的钙钛矿纳米颗粒上的空穴积累并在低外部偏压（-0.5 V）的作用下穿过Eu络合物分子进行电荷隧穿，从而引起有效的光电倍增反应。基于Eu络合物和钙钛矿吸收体的光电检测装置显示出对弱单色光（<1 mW cm-2）的量子转换效率高达290000％的极高量子转换效率，从而产生光感应电流，产生的功率响应值高达1289 A W-1。通过使用具有高表面积的钙钛矿纳米颗粒（<5 nm）与Eu络合物接触，可以实现光检测的高灵敏度，而通过使用厚而大的钙钛矿层降低了灵敏度。

a.TCO / Eu2O3 / meso-TiO2 / MAPbI3 / Eu-terpy / Ag器件的SEM截面图和MAPbI3纳米结构与介孔TiO2上化学吸附的Eu-terpy配合物的连接模型

b. 涂有MAPbI3和Eu-terpy的meso-TiO2的TEM截面图

c. 用MAPbI3和Eu-terpy包覆的介孔TiO2的EDS作图

d. meso-TiO2 / MAPbI3 / Eu-terpy（红色），meso-TiO2 / MAPbI3（紫色）和meso-TiO2（橙色）的XRD图谱

与MAPbI3本身（虚线）相比，在Meso-TiO2上涂有Eu（实线）的MAPbI3的（a）I 3d和（b）Pb 4f XPS

c.与EuCl3薄膜（虚线）相比，在MAPbI3负载的介孔TiO2上的Eu的3d XPS带（实线）

d. 在MAPbI3上，N1s的terpy XPS带与Eu配位。MAPbI3显示了一个N 1s XPS谱带，其起源于MA的399.6 eV（点虚线）和terpy本身的398.6 eV（短划线）

a. 用光吸收边和UPS测量估算了TCO/Eu2O3/介孔-TiO2/MAPbI3/Eu−terpy/Ag器件的能级图

b. J-V曲线在弱模拟AM1.5太阳光（红线，1 mW cm-2）、波长超过495nm的可见光（绿线，0.7 mW cm-2）、365nm的紫外光（蓝线，0.3 mW cm-2）和暗电流（灰线）的照射下

c. 在−0.5V的反向偏置下，光电流EQE的光谱

a.在单色光照射下0.76 mW cm-2(550 nm)，在施加电压为-0.5 V时，具有MAPbI3纳米颗粒(0.15 M前驱体溶液)的器件的光反应(J-T曲线)，与(b)完全覆盖在TiO2表面的MAPbI3薄膜(1.5 M前驱体溶液)的器件相比

由MAPbI3纳米颗粒和界面Eu-terpy复合层组成的相当薄的层的结构对增强光倍增和实现高响应的光检测至关重要。

施加反向偏压下TCO / Eu2O3 / meso-TiO2 / MAPbI3 / Eu-terpy / Ag器件的光电倍增过程示意图

a.黑暗条件

b.光吸收和载流子产生

c.空穴在界面处俘获和积累，从而产生内置电场

d.从电极进行外部电荷隧穿注入

电子隧穿的发生是由于在MAPbI3和Eu-terpy络合物的界面处被俘获的空穴引起的内建场。在MAPbI3的光激发下，电子转移到TiO2的导带中，并且在MAPbI3价带中产生的空穴积累在MAPbI3和Eu-terpy络合物的界面上。在反向偏置电势下累积的空穴在界面处产生一个内置场，该场允许电子隧穿至MAPbI3的导带，从而导致电流的光电倍增。

总之，通过使用钙钛矿纳米颗粒作为可见光吸收剂嵌入了Eu-terpy配合物和TiO2介孔膜之间的界面，证明了有机-无机杂化纳米结构光电探测器的制造。与通过较大的施加电压（约100V）工作的雪崩光电二极管（如Si和GaAs）不同，该研究制造的器件具有很高的EQE，相应的响应度为1289 AW-1。在-0.5 V的低工作电压下检测低强度光（<1 mW cm-2）。光电检测的信噪比约为10^6，这是由于有机配体对背景暗电流的强烈抑制。通过在钙钛矿纳米颗粒和Eu-terpy复合薄层组成的特定界面上通过隧穿注入捕获的电荷进行光电倍增，会导致光电流的大幅度放大。现在正在进行进一步的研究，以将设备的灵敏度扩展到近红外光，并将这些高度敏感的设备应用于传感应用，例如高分辨率成像和生化检测。