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光驅(qū)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換裝置要求對固體中與電子態(tài)相關(guān)的缺陷進(jìn)行原子級操縱。然而，氧空位（V_O）作為亞帶隙能級源的方法阻礙了V_O分布和濃度的精確控制。近日，首爾大學(xué)Junwoo Son通過利用銳鈦礦型TiO₂在不同熱力學(xué)條件下的順序生長，報(bào)道了一種將V_O限制在同質(zhì)界面的新策略。

本文要點(diǎn)：

1) 盡管L-TiO₂和H-TiO₂單層具有絕緣性能，但在低壓低溫下（L-TiO₂）在高質(zhì)量銳鈦礦TiO₂外延膜（H-TiO₂）上連續(xù)生長TiO₂薄膜后，作者觀察到具有高載流子密度和電子遷移率的金屬行為。

2) 多種表征表明，V_O在界面處被限制在4個(gè)晶胞內(nèi)，同時(shí)上層L-TiO₂薄膜低溫結(jié)晶，2D V_O層負(fù)責(zé)形成帶隙態(tài)，促進(jìn)光生載流子壽命（≈300%）和光吸收。這些結(jié)果表明了一種綜合策略，可以局部限制功能缺陷，并強(qiáng)調(diào)受限缺陷中的亞帶隙能級如何影響光驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

Minwook Yoon et.al 2D Vacancy Confinement in Anatase TiO₂ for Enhanced Photocatalytic Activities Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202413062

https://doi.org/10.1002/adma.202413062