近日，材料与化学工程学院葛飞跃博士以第一作者，在国际知名期刊《Journal of the American Chemical Society》发表题为“Unveiling the Effect of Interfacial Structure on Hot Carrier Dynamics in Ag/ZnS Heterostructures through Interface Engineering”的研究论文。
在金属/半导体异质结构中增强等离子体诱导的热载流子注入效率对于提升其光电子性能至关重要。然而，组分之间显著的晶格失配阻碍了清晰界面原子结构的发展，从而使理解界面结构对热载流子动力学的影响变得复杂。该研究展示了一种配体辅助的化学转换策略，通过火柴棒状的Ag2S/ZnS模板制备高产率（>90%）的外延Ag/ZnS异质结构。研究发现，配体的存在促进了Ag核在界面的优先成核，从而形成了明确的界面结构。比较研究表明，在Ag/ZnS异质结构中，外延界面显著提高了在520 nm激发下从Ag到ZnS的等离子体诱导热电子转移，通过近红外瞬态吸收泵浦-探测光谱测得，其量子产率达到38.12%，几乎是非外延同类结构（21.11%）的两倍。此外，单颗粒光热显微测量表明，外延Ag/ZnS异质结构的光热信号显示出均匀分布，但其强度低于同类非外延结构，进一步将异质结构的等离子体加热特性与其界面结构相关联。
外延/非外延Ag/ZnS异质结构的载流子动力学及光热示意图
该研究确立了界面工程在优化等离子体诱导热载流子动力学中的重要性，为利用等离子体金属/半导体异质结构设计高性能光电子器件提供了新的见解。该研究工作得到安徽省硅基新材料工程研究中心、蚌埠学院高层次人才启动基金、蚌埠学院校级重点团队资助。
Journal of the American Chemical Society（JACS）是美国化学会（ACS）旗下化学、材料等综合领域的国际顶级期刊，国际刊号ISSN: 0002-7863，电子刊号E-ISSN: 1520-5126。期刊创刊于1879年，聚焦化学全领域及交叉学科的原创性、高影响力基础研究成果，涵盖有机化学、无机化学、物理化学、分析化学、材料化学、化学生物学、高分子化学等前沿方向。2025年最新影响因子为15.6，中科院分区为1区Top，JCR分区为Q1。（撰稿：吕长鹏；编辑：李海燕；审核：张敏）
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c21419