該綜述先總結(jié)了0D有機-無機雜化金屬鹵化物的溶液合成方法、晶體結(jié)構(gòu)特征和發(fā)光物理機制，并詳細分析了0D有機-無機雜化金屬鹵化物發(fā)光物理機制的調(diào)控以及光電方面的應(yīng)用。最后，對0D有機-無機雜化金屬鹵化物的未來應(yīng)用和研究進行了總結(jié)和展望。

三維（3D）有機-無機雜化鹵化鉛鈣鈦礦材料因其光吸收系數(shù)高、帶隙可調(diào)、載流子遷移率高和缺陷容忍度高而備受關(guān)注，這些優(yōu)異的光電特性使它們在太陽能電池、光電探測器、發(fā)光二極管（LED）和光催化等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。盡管3D有機-無機雜化鹵化鉛鈣鈦礦納米晶在光電應(yīng)用中已經(jīng)取得了一系列顯著的成就，但將其加工成薄膜和固體粉末往往會造成有機配體的缺失和隨后的團聚，從而導(dǎo)致PLQY急劇降低。此外，復(fù)雜的合成工藝、較低的產(chǎn)率和較差的穩(wěn)定性也進一步阻礙了3D有機-無機雜化鹵化鉛鈣鈦礦納米晶的應(yīng)用。因此，迫切需要開發(fā)新型發(fā)光材料，調(diào)控其性能，增強其環(huán)境穩(wěn)定性，以滿足其在光電器件中的應(yīng)用。

該綜述先總結(jié)了0D有機-無機雜化金屬鹵化物的溶液合成方法、晶體結(jié)構(gòu)特征和發(fā)光物理機制，并詳細分析了0D有機-無機雜化金屬鹵化物發(fā)光物理機制的調(diào)控以及光電方面的應(yīng)用。最后，對0D有機-無機雜化金屬鹵化物的未來應(yīng)用和研究進行了總結(jié)和展望。

引言

近些年來，研究人員在對低維有機-無機雜化金屬鹵化物的研究中取得了重大進展，這類材料具有多樣性的結(jié)構(gòu)和豐富的性能，這使其在光電應(yīng)用方面具有獨特的優(yōu)勢。此外，低維有機-無機雜化金屬鹵化物還具有易于合成、生產(chǎn)成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢，這為它們在實際應(yīng)用中提供了更大的競爭力。開發(fā)新型0D有機-無機雜化金屬鹵化物材料、研究其內(nèi)在的微觀相互作用和相關(guān)的發(fā)光物理機制、拓展其在光電器件中的應(yīng)用已經(jīng)成為一個重要的研究領(lǐng)域，這對促進發(fā)光材料的發(fā)展具有重要意義。

零維有機-無機雜化金屬鹵化物的溶液合成、光物理性質(zhì)及光電應(yīng)用

（1）溶液合成方法。

目前報道的0D有機-無機雜化金屬鹵化物單晶的溶液合成方法主要有以下三種，即飽和溶液降溫技術(shù)、反溶劑輔助結(jié)晶技術(shù)和溶液緩慢揮發(fā)技術(shù)。飽和溶液降溫技術(shù)，即隨著溫度的升高，前驅(qū)體的溶解度逐漸增大，因此當(dāng)在高溫下配置前驅(qū)體的飽和溶液，然后緩慢降溫，此時會伴隨有晶體的析出，如圖1（a）所示。反溶劑輔助結(jié)晶技術(shù)制備單晶的過程如圖1（b）所示，首先將前驅(qū)體溶液放入干凈的小瓶中，然后將其浸入到裝有反溶劑的平底密封器皿中，當(dāng)反溶劑緩慢擴散到前驅(qū)體溶液中，則會有晶體析出。溶液緩慢揮發(fā)技術(shù)是基于某些溶液易于揮發(fā)的原理，將前驅(qū)體溶液揮發(fā)濃縮來制備單晶。這種方法簡單且實用，適合絕大部分0D有機-無機雜化金屬鹵化物單晶的生長，其制備單晶的過程如圖1（c）所示。

圖1：（a）飽和溶液降溫技術(shù)；（b）反溶劑輔助結(jié)晶技術(shù)；（c）溶液緩慢揮發(fā)技術(shù)。

（2）晶體結(jié)構(gòu)特征。

在0D有機-無機雜化金屬鹵化物中，金屬鹵化物多面體團簇被大的有機陽離子包圍并完全孤立，形成了一種獨特的“主-客體”結(jié)構(gòu)。因此，0D有機-無機雜化金屬鹵化物具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)，其基本保留了斷開的無機單元的光物理性質(zhì)，這意味著獨立的無機金屬鹵化物多面體或團簇在很大程度上決定了化合物的光物理性質(zhì)。0D有機-無機雜化金屬鹵化物具有多樣性的晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，其發(fā)射光譜可以覆蓋整個可見光范圍。此外，其還具有高效的藍光和近紅外光發(fā)射，甚至還可以實現(xiàn)單組分白光發(fā)射。

（3）發(fā)光物理機制及調(diào)控。

一般來說，隨著維度的降低，金屬鹵化物的量子限域效應(yīng)變強，晶格變軟，電-聲子耦合變強，并伴隨著更高發(fā)光效率的寬帶發(fā)射。而由于0D金屬鹵化物的結(jié)構(gòu)維數(shù)最低，電-聲子耦合最強，因此在0D金屬鹵化物中只能觀察到單個寬帶發(fā)射，這源于由強-電聲子耦合和晶格畸變導(dǎo)致的寬帶自束縛激子（STEs）發(fā)射。通過飛秒光譜測試可以發(fā)現(xiàn)，在0D金屬鹵化物中光生自由激子可以快速地自束縛形成STEs，因此0D金屬鹵化物的寬帶發(fā)射峰通常呈現(xiàn)為高斯形狀。

眾所周知，0D有機-無機雜化金屬鹵化物的發(fā)光由金屬鹵化物團簇中心的局域配位環(huán)境所主導(dǎo)，因此，可以通過改變0D有機-無機雜化金屬鹵化物的成分和微觀結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)其局域約束和電-聲子耦合，進而調(diào)控0D有機-無機雜化金屬鹵化物的發(fā)光物理機制。0D有機-無機雜化金屬鹵化物發(fā)光物理機制的調(diào)節(jié)策略包括：（1）不同類型的金屬光學(xué)活性中心；（2）鹵素離子類型；（3）擴展晶格的抗衡有機陽離子的類型；（4）金屬光學(xué)活性中心的配位場的變化。

（4）光電方面的應(yīng)用。

0D有機-無機雜化金屬鹵化物在高能X射線的激發(fā)下可以發(fā)射出低能可見光子，因此在閃爍體領(lǐng)域中也有著很好的應(yīng)用前景。0D有機-無機雜化金屬鹵化物在熱、濕氣和揮發(fā)性有機溶劑等外部環(huán)境的刺激下，光學(xué)性能會發(fā)生一定的變化，這使其成為各種類型傳感器的潛在候選材料。除了優(yōu)異的發(fā)光特性，0D有機-無機雜化金屬鹵化物在太陽能電池、光電探測器和鐵電體等領(lǐng)域也展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。

結(jié)論與展望

近些年來，大量的0D有機-無機雜化金屬鹵化物被報道，它們具有多樣性的結(jié)構(gòu)和豐富的光物理性質(zhì)，優(yōu)異的光學(xué)性能，特別是顏色可調(diào)、發(fā)光效率高、壽命長等特點，使其成為一種應(yīng)用于光電子器件領(lǐng)域的潛在候選材料。但0D有機-無機雜化金屬鹵化物的發(fā)展也存在一些問題與挑戰(zhàn)，例如：鉛固有的毒性極大地限制了0D有機-無機雜化金屬鹵化物的進一步發(fā)展；目前報道的大多數(shù)0D有機-無機雜化金屬鹵化物通常具有較差的濕氣穩(wěn)定性；目前的研究認為，在0D有機-無機雜化金屬鹵化物中觀察到的寬帶發(fā)射源于STE；盡管0D有機-無機雜化金屬鹵化物具有高效的寬帶發(fā)射，但目前報道的以綠光、黃光和紅光發(fā)射為主；同時，基于0D有機-無機雜化金屬鹵化物的光電效率有待進一步提高。考慮到0D有機-無機雜化金屬鹵化物的離子特性和較低的形成能，其在不同的外部刺激下可以實現(xiàn)發(fā)光顏色的轉(zhuǎn)變，因此利用這一特性，可進一步探索其在多重?zé)晒夥纻魏托畔⒓用苤械膽?yīng)用。在未來，可以探索0D有機-無機雜化金屬鹵化物在多重外部刺激下的光學(xué)響應(yīng)，以實現(xiàn)其對信息的多重加密防護。