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研究机构(重点实验室)

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我院在大尺寸高质量二维钙钛矿单晶的X射线探测器研究中取得新进展
发布时间:2020-12-28     作者:        分享到:

        有机无机杂化钙钛矿材料具有较低的缺陷态密度、较长的载流子寿命、较高的载流子迁移率和低的制备成本等优点,近年来在高能X射线的探测领域得到了越来越多的关注。与常见的三维钙钛矿和单胺基Ruddlesden-Popper (A)2A’n-1MnY3n+1二维钙钛矿相比,直链双胺阳离子的AA’n−1MnX3n+1是一种新型二维钙钛矿,兼有出色的载流子传输和稳定性。然而,其光电特性尚未被完全探究清楚,且缺乏大尺寸高质量的单晶材料用于光电器件应用。

        近日,陕西师范大学赵奎教授(刘生忠教授团队)联合南京工业大学陈永华教授采用了了一种优化的降温结晶方法(modified temperature crystallization method),成功生长出厘米尺寸的二维结构钙钛矿(BDA)PbI4单晶。光电性质研究表明(BDA)PbI4单晶的缺陷态密度低至3.1×109 cm-3,基于(BDA)PbI4单晶材料的X射线探测器获得了242 µC Gyair-1 cm-2的灵敏度、430 nGyair s-1的低探测极限、7.3 ms的短响应时间、6.06 ×10-9 nA cm-1 s-1 V-1的低暗电流基线漂移、以及较好的稳定性。上述结果说明基于直链双胺阳离子的AA′n−1MnX3n+1型二维钙钛矿单晶在X射线探测方面具有较大的应用研究价值。

        相关研究成果以题“Centimeter-sized Single Crystal of Two-Dimensional Halide Perovskites Incorporating Straight Chain Symmetric Diammonium Ion for Efficient X-ray Detection”发表在知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。南京工业大学硕士研究生沈悦和我院博士研究生刘渝城为论文的并列第一作者,我院刘生忠教授、赵奎教授和南京工业大学陈永华教授为共同通讯作者。

        论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202004160


 

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