近年来,分子钙钛矿在铁电、压电、非线性光学等领域已经发挥出了巨大的潜力,与传统的有机-无机杂化钙钛矿相比,分子钙钛矿的形成不再依赖于有机胺氢卤化物,因此结构更加多样化。它们通常通过非共价相互作用实现分子结构的自组装,然而,分子钙钛矿的电荷输运特性却鲜有研究。
鉴于此,公司刘生忠教授团队的赵奎教授和华南农业大学的汤有志教授合作,研究了厘米级分子钙钛矿单晶的生长制备和X射线辐射下的电荷传输特性。该晶体具有5.51 eV的大带隙,晶体的霍尔迁移率超过40 cm2 V-1 s-1,迁移率-寿命(µτ)乘积约为10-4 cm2 V-1,同时对X射线具有较强的衰减能力。这些出色的光电性能转化为X射线激发下的有效光响应,制备的X射线探测器灵敏度达到128.9±4.64 µC Gyair-1 cm-2,并且实现了1.06 µC Gyair-1 s-1(10 V)的低检测限。这项工作开创了金属基分子钙钛矿单晶光电器件应用的范例,可能对开发新一代的X射线检测和成像材料提供一定的指引作用。
今年3月份,相关成果以题为“Centimeter-Sized Molecular Perovskite Crystal for Efficient X-Ray Detection”发表在 Advanced Functional Materials上。公司博士研究生马闯和华南农业大学硕士研究生陈芳为论文共同第一作者,公司刘生忠教授、赵奎教授和华南农业大学汤有志教授为共同通讯作者。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100691?af=R