近日，比利时根特大学邓玉豪(Yu-Hao Deng)的AMR观点文章 “Imaging and Identification of Heterostructures in Electron Beam-Sensitive Materials”在线发表。文章系统探讨了利用电子显微学方法对电子束敏感材料（包括有机-无机杂化钙钛矿、金属有机框架、共价有机框架等）中异质结构的表征与鉴定。文章着重分析了在电子束辐照下由于材料降解、质量-厚度衬度等引起的表征陷阱，并总结了结合低剂量成像与原位成分分析来实现此类复杂体系准确表征的有效策略。

关键词：电子束敏感材料、异质结构、低剂量透射电镜、原位成分鉴定、铅基钙钛矿、金属有机框架 (MOFs)

准确表征电子束敏感异质结构的核心前提，是必须验证材料在电子束辐照下保持结构完整，并结合原位（Co-localized）成分分析来排除厚度衬度带来的伪影干扰。

文章内容简介

电子束敏感材料，如有机-无机杂化钙钛矿 (OIHPs)、金属有机框架 (MOFs) 和共价有机框架 (COFs)，在光伏、发光及催化领域展现出巨大潜力。然而，这些材料在传统透射电镜 (TEM) 下极易发生结构分解、离子迁移或晶格坍塌。本文系统探讨了在表征这类材料异质结构时面临的严峻挑战：

• 分解伪影的误导：以钙钛矿为例，辐照产生的分解产物（如 PbBr2）与原有的异质相（如量子点）具有极相似的晶格间距，极易被误读 。

• 厚度衬度的陷阱：溶液法制备的样品常存在表面不均匀，产生的质量-厚度衬度常被错误地解释为异质相。

为应对这些挑战，本文提出了一套可靠的表征策略：通过低剂量电子显微技术捕捉晶格条纹的连续性，并结合原位元素映射（如 EDS、EELS、HAADF-STEM） 。文章以 PbS 量子点嵌入 MAPbBr3 钙钛矿为例，展示了如何通过高角环形暗场像 (HAADF-STEM) 排除厚度干扰，并利用硫元素的元素分布图最终确证异质结构的真实存在 。

AMR：您为什么选择这一研究领域？

邓玉豪博士：

电子束敏感材料是连接“硬材料”与“软材料”的桥梁。它们不仅具有优异的光电性能，其独特的弱键特性也为材料科学带来了极大的表征难度。我希望通过开发更精准的显微表征方法，为这类复杂体系的“理性设计”提供真实、可靠的微观证据。

AMR：您认为该领域最值得探索的课题是？

邓玉豪博士：

目前该领域最具挑战性也最值得探索的，是如何在原子尺度上实时观测异质界面的动态演变。特别是在实际工作条件下（如光照或外加电场），界面电荷转移与结构稳定性之间的耦合关系，仍需要更多原位表征手段的突破。

作者简介

Yu-Hao Deng (邓玉豪) 博士，比利时根特大学BOF博士后研究员，主要研究方向为胶体量子点材料与光电器件以及钙钛矿材料表征与光电器件。邓博士之前已在Nature, Adv. Mater., Nano Lett., Phys. Rev. Lett., Acc. Mater. Res. 等国际期刊上发表文章数篇。

阅读原文：

Imaging and Identification of Heterostructures in Electron Beam-Sensitive Materials

Yu-Hao Deng*

DOI：10.1021/accountsmr.5c00244

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