Semiconducting tin and lead iodide perovskites with organic cations: Phase transitions, high mobilities, and near-infrared photoluminescent properties

Inorganic Chemistry

Volumn 52, Issue 15, 2013, Pages 9019-9038

  Stoumpos, Constantinos C ^a   Malliakas, Christos D ^a   Kanatzidis, Mercouri G ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84881184996     PISSN: 00201669     EISSN: 1520510X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic401215x     Document Type: Article

References (102)

1. Kay, H. F.; Bailey, P. C. Acta Crystallogr. 1957, 10, 219
2. Moller, C. K. Nature 1957, 180, 981
3. Moller, C. K. Nature 1958, 182, 1436
4. Moller, C. K. Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk. 1959, 32
5. Weber, D. Z. Naturforsch. 1978, 33b, 862
6. Weber, D. Z. Naturforsch. 1978, 33b, 1443
7. Yamada, K.; Tsuritani, T.; Okuda, T.; Ichiba, S. Chem. Lett. 1989, 18, 1325
8. Yamada, K.; Funabiki, S.; Horimoto, H.; Matsui, T.; Okuda, T.; Ichiba, S. Chem. Lett. 1991, 20, 801
9. Trots, D. M.; Myagkota, S. V. J. Phys. Chem. Solids 2008, 69, 2520
10. Takahashi, Y.; Obara, R.; Lin, Z.-Z.; Takahashi, Y.; Naito, T.; Inabe, T.; Ishibashi, S.; Terakura, K. Dalton Trans. 2011, 40, 5563
11. Yamada, K.; Nakada, K.; Takeuchi, Y.; Nawa, K.; Yamane, Y. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2011, 84, 926
12. Papavassiliou, G. C.; Patsis, A. P.; Lagouvardos, D. J.; Koutselas, I. B. Synth. Met. 1993, 57, 3889
13. Papavassiliou, G. C.; Koutselas, I. B. Synth. Met. 1995, 71, 1713
14. Mitzi, D. B. Chem. Mater. 1996, 8, 791
15. Guan, J.; Tang, Z.; M. Guloy, A. Chem. Commun. 1999, 1833
16. Kagan, C. R.; Mitzi, D. B.; Dimitrakopoulos, C. D. Science 1999, 286, 945
17. Mitzi, D. B.; Dimitrakopoulos, C. D.; Kosbar, L. L. Chem. Mater. 2001, 13, 3728
18. Tang, Z.; Guan, J.; Guloy, A. M. J. Mater. Chem. 2001, 11, 479
19. Knutson, J. L.; Martin, J. D.; Mitzi, D. B. Inorg. Chem. 2005, 44, 4699
20. Sakai, K.-i.; Sonoyama, T.; Tsuzuki, T.; Ichikawa, M.; Taniguchi, Y. Chem. Lett. 2005, 34, 212
21. Sourisseau, S.; Louvain, N.; Bi, W.; Mercier, N.; Rondeau, D.; Boucher, F.; Buzaré, J.-Y.; Legein, C. Chem. Mater. 2007, 19, 600
22. Takahashi, Y.; Obara, R.; Nakagawa, K.; Nakano, M.; Tokita, J.-y.; Inabe, T. Chem. Mater. 2007, 19, 6312
23. Wang, S.; Mitzi, D. B.; Feild, C. A.; Guloy, A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5297
24. Koutselas, I. B.; Mitzi, D. B.; Papavassiliou, G. C.; Papaioannou, G. J.; Krautscheid, H. Synth. Met. 1997, 86, 2171
25. Mitzi, D. B.; Liang, K.; Wang, S. Inorg. Chem. 1998, 37, 321
26. Vincent, B. R.; Robertson, K. N.; Cameron, T. S.; Knop, O. Can. J. Chem. 1987, 65, 1042
27. Tudela, D.; J. Sanchez-Herencia, A.; Diaz, M.; Fernandez-Ruiz, R.; Menendez, N.; Tornero, J. D. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999, 4019
28. Tang, Z.; Guloy, A. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 121, 452
29. Krautscheid, H.; Vielsack, F. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999, 2731
30. Lode, C.; Krautscheid, H. Z. Anorg. Allg. Chem. 2000, 626, 326
31. Guloy, A. M.; Tang, Z.; Miranda, P. B.; Srdanov, V. I. Adv. Mater. 2001, 13, 833
32. Lode, C.; Krautscheid, H. Z. Anorg. Allg. Chem. 2001, 627, 841
33. Lode, C.; Krautscheid, H. Z. Anorg. Allg. Chem. 2001, 627, 1454
34. Lode, C.; Krautscheid, H. Z. Anorg. Allg. Chem. 2007, 633, 1691
35. Wolff, M.; Harmening, T.; Pöttgen, R.; Feldmann, C. Inorg. Chem. 2009, 48, 3153
36. Zhao, H.-R.; Li, D.-P.; Ren, X.-M.; Song, Y.; Jin, W.-Q. J. Am. Chem. Soc. 2009, 132, 18
37. Li, H.-H.; Chen, Z.-R.; Cheng, L.-C.; Wang, Y.-J.; Feng, M.; Wang, M. Dalton Trans. 2010, 39, 11000
38. Papavassiliou, G. C. Prog. Solid State Chem. 1997, 25, 125
39. Mitzi, D. B. In Progress in Inorganic Chemistry; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 2007; p 1
40. Billing, D. G.; Lemmerer, A. CrystEngComm 2009, 11, 1549
41. Mercier, N.; Louvain, N.; Bi, W. CrystEngComm 2009, 11, 720
42. Wu, L.-M.; Wu, X.-T.; Chen, L. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 2787
43. Mitzi, D. B.; Feild, C. A.; Harrison, W. T. A.; Guloy, A. M. Nature 1994, 369, 467
44. Mitzi, D. B.; Feild, C. A.; Schlesinger, Z.; Laibowitz, R. B. J. Solid State Chem. 1995, 114, 159
45. Mitzi, D. B.; Wang, S.; Feild, C. A.; Chess, C. A.; Guloy, A. M. Science 1995, 267, 1473
46. Mitzi, D. B.; Liang, K. J. Solid State Chem. 1997, 134, 376
47. Calabrese, J.; Jones, N. L.; Harlow, R. L.; Herron, N.; Thorn, D. L.; Wang, Y. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2328
48. Mizusaki, J.; Arai, K.; Fueki, K. Solid State Ionics 1983, 11, 203
49. Chung, I.; Song, J.-H.; Im, J.; Androulakis, J.; Malliakas, C. D.; Li, H.; Freeman, A. J.; Kenney, J. T.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (20) 8579
50. Chondroudis, K.; Mitzi, D. B. Chem. Mater. 1999, 11, 3028
51. Tanaka, K.; Takahashi, T.; Ban, T.; Kondo, T.; Uchida, K.; Miura, N. Solid State Commun. 2003, 127, 619
52. Kojima, A.; Teshima, K.; Shirai, Y.; Miyasaka, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050
53. Im, J.-H.; Lee, C.-R.; Lee, J.-W.; Park, S.-W.; Park, N.-G. Nanoscale 2011, 3, 4088
54. Chung, I.; Lee, B.; He, J.; Chang, R. P. H.; Kanatzidis, M. G. Nature 2012, 485, 486
55. Etgar, L.; Gao, P.; Xue, Z.; Peng, Q.; Chandiran, A. K.; Liu, B.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17396
56. Lee, M. M.; Teuscher, J.; Miyasaka, T.; Murakami, T. N.; Snaith, H. J. Science 2012, 338, 643
57. Hang, T.; Zhang, W.; Ye, H.-Y.; Xiong, R.-G. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3577
58. Mitzi, D. B. J. Mater. Chem. 2004, 14, 2355
59. Scaife, D. E.; Weller, P. F.; Fisher, W. G. J. Solid State Chem. 1974, 9, 308
60. Shum, K.; Chen, Z.; Qureshi, J.; Yu, C.; Wang, J. J.; Pfenninger, W.; Vockic, N.; Midgley, J.; Kenney, J. T. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 221903
61. Yu, C.; Chen, Z.; Wang, J. J.; Pfenninger, W.; Vockic, N.; Kenney, J. T.; Shum, K. J. Appl. Phys. 2011, 110, 063526
62. Chen, Z.; Yu, C.; Shum, K.; Wang, J. J.; Pfenninger, W.; Vockic, N.; Midgley, J.; Kenney, J. T. J. Lumin. 2012, 132, 345
63. Poglitsch, A.; Weber, D. J. Chem. Phys. 1987, 87, 6373
64. Xu, Q. E., T.; Nakayama, H.; Nakamura, N.; Kishita, M. Z. Naturforsch. 1991, 46a, 240
65. Onoda-Yamamuro, N.; Yamamuro, O.; Matsuo, T.; Suga, H. J. Phys. Chem. Solids 1992, 53, 277
66. Howie, R. A.; Moser, W.; Trevena, I. C. Acta Crystallogr., Sect. B 1972, 28, 2965
67. Kortüm, G.; Braun, W.; Herzog, G. Angew. Chem. 1963, 75, 653
68. McCarthy, T. J.; Tanzer, T. A.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1294
69. Larson, P.; Mahanti, S. D.; Kanatzidis, M. G. Phys. Rev. B 2000, 61, 8162
70. Trikalitis, P. N.; Rangan, K. K.; Bakas, T.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12255
71. Pfenninger, W. OmniPV-PL; OmniPV Inc, 2008
72. Sheldrick, G. Acta Crystallogr., Sect. A 2008, 64, 112
73. Spek, A. J. Appl. Crystallogr. 2003, 36, 7
74. Farrugia, L. J. Appl. Crystallogr. 1999, 32, 837
75. Petricek, V.; Dusek, M.; Palatinus, L. Jana2006, The crystallographic computing system; Institute of Physics: Praha, Czech Republic, 2006.
76. Stokes, H. T.; Hatch, D. M.; Campbell, B. J. ISOTROPY; Department of Physics and Astronomy, Brigham Young University: Provo, Utah, 2007; stokes.byu.edu/isotropy.html.
77. Schaefer, F. C.; Hechenbleikner, I.; Peters, G. A.; Wystrach, V. P. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 1466
78. Bedlivy, D.; Mereiter, K. Acta Crystallogr., Sect. B 1980, 36, 782
79. Fan, L.-Q.; Wu, J.-H. Acta Crystallogr., Sect. E 2007, 63, i189
80. Howard, C. J.; Stokes, H. T. Acta Crystallogr., Sect. B 1998, 54, 782
81. Howard, C. J.; Stokes, H. T. Acta Crystallogr., Sect. B 2004, 60, 674
82. Howard, C. J.; Stokes, H. T. Acta Crystallogr., Sect. A 2005, 61, 93
83. Nord, G. L. Phase Transitions 1994, 48, 107
84. White, T. J.; Segall, R. L.; Barry, J. C.; Hutchison, J. L. Acta Crystallogr., Sect. B 1985, 41, 93
85. Glazer, A. Acta Crystallogr., Sect. B 1972, 28, 3384
86. Swainson, I.; Chi, L.; Her, J.-H.; Cranswick, L.; Stephens, P.; Winkler, B.; Wilson, D. J.; Milman, V. Acta Crystallogr., Sect. B 2010, 66, 422
87. Mauersberger, P.; Huber, F. Acta Crystallogr., Sect. B 1980, 36, 683
88. Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. Statistical Physics, Part 1, 3 rd ed.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 1980.
89. Gesi, K. Ferroelectrics 1997, 203, 249
90. Wasylishen, R. E.; Knop, O.; Macdonald, J. B. Solid State Commun. 1985, 56, 581
91. Mashiyama, H.; Kurihara, Y.; Azetsu, T. J. Korean Phys. Soc. 1998, 32, S156
92. Kawamura, Y.; Mashiyama, H.; Hasebe, K. J. Phys. Soc. Jpn. 2002, 71, 1694
93. Mashiyama, H.; Kawamura, Y.; Kasano, H.; Asahi, T.; Noda, Y.; Kimura, H. Ferroelectrics 2007, 348, 182
94. Maaej, A.; Bahri, M.; Abid, Y.; Jaidane, N.; Lakhdar, Z. B.; Lautié, A. Phase Transitions 1998, 64, 179
95. Baikie, T.; Fang, Y.; Kadro, J. M.; Schreyer, M.; Wei, F.; Mhaisalkar, S. G.; Graetzel, M.; White, T. J. J. Mater. Chem. 2013, 1, 5628
96. Borriello, I.; Cantele, G.; Ninno, D. Phys. Rev. B 2008, 77, 235214
97. Chang, H., Y.; Park, H., C.; Matsuishi, K. J. Korean Chem. Soc. 2004, 44, 5
98. Shockley, W.; Queisser, H. J. J. Appl. Phys. 1961, 32, 510
99. Rau, U.; Glaeser, G. C. In Photovoltaic Energy Conversion, Conference Record of the 2006 IEEE 4th World Conference, 2006; Vol. 1, p 205
100. Slooff, L. H.; Bende, E. E.; Burgers, A. R.; Budel, T.; Pravettoni, M.; Kenny, R. P.; Dunlop, E. D.; Büchtemann, A. Phys. Status. Solidi RRL 2008, 2, 257
101. Knop, O.; Wasylishen, R. E.; White, M. A.; Cameron, T. S.; Oort, M. J. M. V. Can. J. Chem. 1990, 68, 412
102. Clark, S. J.; Donaldson, J. D.; Harvey, J. A. Chem. Mater. 1995, 5, 1813