金属卤化物钙钛矿二极管具有金属/绝缘体/金属的简易两端结构，且表现出优异的光电转换能力、光脉冲和电压脉冲响应特性、独特的忆阻特性、电流−电压滞后和瞬态特性等优点，在光电子领域展现出巨大的应用价值。然而，由于钙钛矿材料的离子过程、电子过程和界面耦合在一起，导致器件物理机制极其复杂，目前研究界仍然缺乏对其准确的理解与解释，限制了该类器件的实际应用。
基于以上问题，我院黄维院士团队李德力、王越与南京工业大学陈永华教授合作，通过在钙钛矿器件中电极和钙钛矿层之间引入20 nm铋（Bi），从而将器件的离子过程和载流子过程与钙钛矿二极管中的界面效应解耦，得到钙钛矿二极管对电脉冲和光脉冲的激励具有稳定和可塑性的响应，在低压光电逻辑和电子突触方面表现出极大的应用潜力，进一步研究表明该现象是由材料内部的体效应主导的。基于该实验发现，作者进一步构建了以离子迁移等体效应为主导的二极管模型，再现了钙钛矿二极管器件中的光电、光脉冲和电脉冲响应等特性。此外，文章中的理论模型还给钙钛矿器件中常见的“电流-电压回滞效应”带来一种新的解释。
相关研究成果以“Device Physics of a Metal Halide Perovskite Diode: Decoupling of the Bulk from the Interface”为题发表在国际化学顶刊The Journal of Physical Chemistry C上。我校为该研究工作的第一完成单位，李德力为第一作者，陈永华教授为本文通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、福建省中青年教师教育科研基金项目支持。
