二维有机-无机铅卤素钙钛矿因其卓越的光电性能，在太阳能转换、发光显示和光电探测等领域得到广泛关注。然而，在传统<100>结构二维钙钛矿中，较大的层间距限制了载流子的纵向输运。相比之下，<110>结构二维钙钛矿因其紧凑的层间距而展现出良好的载流子输运性能。然而，其固有的结构特征（如八面体倾斜）导致了强电子-声子耦合，进而产生自陷激子（STEs），不利于载流子输运。

近日，中国科学院大连化学物理研究所金盛烨研究员、田文明研究员团队通过压力调控<110>型二维钙钛矿(API)PbBr₄晶体结构，成功抑制了(API)PbBr4中自由激子（FEs）向STEs的转变，并实现了高达93.6 cm²V^-1s^-1的激子迁移率。这一超快激子输运特性显著提高了二维钙钛矿(API)PbBr₄的紫外光响应，突显了其在高效光电器件中的潜在应用前景。

首先，团队通过原位XRD表征手段研究了不同压力下(API)PbBr₄晶体的结构变化，结果表明(API)PbBr₄在2.7 Gpa压力下发生等结构相变。2.7 GPa之前，压缩主要影响[PbBr₆]^4-八面体相对空间排列，晶体表现出各向异性缩性。2.7 GPa之后，压缩主要影响[PbBr₆]^4-八面体的结构，增加八面体畸变程度，晶体表现出各向同性压缩。

此外，团队通过利用自主搭建的时间分辨荧光扫描成像系统，系统地研究了二维钙钛矿(API)PbBr₄单晶在不同压力下的光致发光以及载流子输运性能。结果表明，随着压力增加， (API)PbBr₄的STEs发光不断减弱，同时FEs发光先增强后减弱，说明压力可有效抑制(API)PbBr₄中FEs到STEs的转变。荧光成像结果表明(API)PbBr₄中FEs的迁移率随着压力增加而增加，当压力为2.7 GPa时达到最大值93.6 cm²V^-1s^-1，可与三维钙钛矿中的载流子迁移率相媲美。同时，由于(API)PbBr₄中无机层的波纹结构，(API)PbBr₄在无机平面内表现出各向异性的激子迁移。当压力达到2.7 GPa时，最大和最小方向上的激子迁移率分别为93.6 cm²V^-1s^-1和18.8 cm²V^-1s^-1，各向异性之比为4.97。

基于高压下超快激子输运性能，团队测试了不同压力下(API)PbBr₄晶体在375 nm紫外光下的光电流。结果表明，相比于常压，2.7 GPa时，(API)PbBr₄对375 nm紫外光的响应度提高了约5000倍，展示了其作为紫外光电探测器的巨大应用潜力。