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黄劲松Nature:混合溶剂高产率生长低缺陷密度FACsPbBr3单晶

 更新时间:2023-02-15 点击量:398

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主要内容

金属卤化物钙钛矿是室温伽马射线光谱探测器发展的有力候选,但很难生长出与现有材料具有性能竞争力的高质量单晶。文中北卡罗来纳大学黄劲松团队报道了使用溶液法从低纯度(98%)前体以高产率生长厘米大小的FACsPbBr3单晶


向CsPbBr3中引入甲脒通过消除从生长温度冷却到室温时的相变来降低晶体中的缺陷密度。应用混合溶剂以匹配CsPbBr3和FAPbBr3的溶解度斜率,从而成功地将铯以FA:Cs比率从0到1掺入FAPbBr3中。生长的FACsPbBr3表现出9.5×109 Ω cm的高电阻率,平衡空穴和电子迁移率寿命乘积为(2.2–3.2)× 10-3cm2V-1,深缺陷密度为5.6 × 1010cm-3,在伽马射线下产生84%的高电荷收集效率。


FACsPbBr3谱探测器在662keV137Csγ射线能量分辨率为2.9%。超过65%的FACsPbBr3晶体显示出良好的γ射线光谱性能。FACsPbBr3单晶在高达1000V的大偏压下表现出优异的稳定性,且七个月后光谱性能没有下降。


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(实测光谱图)

文献信息
High-yield growth of FACsPbBr3 single crystals with low defect density from mixed solvents for gamma-ray spectroscopy
Liang Zhao, Ying Zhou, Zhifang Shi, Zhenyi Ni, Mengru Wang, Ye Liu & Jinsong Huang
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