光学级溴化物基薄膜电解质

利用静电势控制低维材料中的电荷密度是探究并影响其电子与光学性质的有力工具。传统固态栅极对器件施加严格的几何约束，且常在红外（IR）区吸收电磁辐射。一种有力的替代方案是离子液体（IL）栅极。该技术仅需一个与 IL 接触的金属电极，其可达最高电场受 IL 与环境电化学相互作用的限制。尽管栅极性能优异，大量 IL 难以用于中红外区光学实验，因其通常光学透明度低且在环境条件下会发生降解。本文报道了两种基于溶解于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中的溴化物 IL 的电解质。我们证明此类电解质可诱导高达 $20\times10^{15}\ \mathrm{cm^{-2}}$ 的业界领先电荷密度。得益于 PMMA 的低水吸收，其在简单真空固化后可在真空与环境大气中均正常工作。此外，我们的电解质可旋涂为平坦薄膜，在 600 cm$^{-1}$ 至 4000 cm$^{-1}$ 范围内具有光学透明性。凭借这些性质，该电解质是填补电子与中红外光电器件通用栅极层空白的优秀候选者。