近日，*大連化學(xué)物理研究所太陽(yáng)能研究部薄膜硅太陽(yáng)電池研究組研究員劉生忠與陜西師范大學(xué)合作，在二維鈣鈦礦單晶探測(cè)器研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在cell姊妹刊matter上。
二維(2d)層狀有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和光電性能，與三維(3d)鈣鈦礦相比，其具有較好的應(yīng)用性能，尤其在(001)平面上制備光探測(cè)器的應(yīng)用方面，二維(2d)層狀有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦具有較好的光探測(cè)性能。但是，特定晶面的優(yōu)異性能不僅無(wú)法從隨機(jī)取向的微晶薄膜獲得，甚至無(wú)法利用微晶薄膜進(jìn)行提取。因此，如何生成出具有取向的大尺寸高質(zhì)量二維鈣鈦礦單晶成為深入研究各向異性的光電探測(cè)性能的難點(diǎn)。
為解決上述問(wèn)題，該研究團(tuán)隊(duì)巧妙地利用溶液表面張力，開(kāi)發(fā)了一種表面能控制結(jié)晶的新方法，成功生長(zhǎng)了大尺寸2d(pea)2pbi4鈣鈦礦單晶，該單晶的邊長(zhǎng)可達(dá)36毫米。所得單晶不僅有優(yōu)異的光探測(cè)性能，而且各個(gè)晶面還具有各向異性的光電性能。實(shí)驗(yàn)表明，在(001)晶面上制備的光電探測(cè)器的響應(yīng)率高達(dá)139.6a/w，外量子效率為37719.6%，探測(cè)率為1.89×1015cmhz1/2/w，此外，其還具有較快的響應(yīng)速度(τrise=21μs，τdecay=37μs)。
該研究工作得到重點(diǎn)研究與發(fā)展計(jì)劃、*高?；A(chǔ)研究基金、自然科學(xué)基金項(xiàng)目、111項(xiàng)目、長(zhǎng)江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等的資助。
(原文標(biāo)題：大連化物所等在二維鈣鈦礦單晶探測(cè)器研究方面取得新進(jìn)展)