Ny teknik forbereder 2-D perovskit-enkeltkrystaller til højeste fotodetektivitet

En forskningsgruppe ledet af Prof. Liu Shengzhong fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi og Dr. Xu Zhuo ved Shaanxi Normal University (SNNU) udviklede en teknik til at forberede store 2-D perovskite-enkeltkrystaller til opnå den højeste fotodetektorydelse blandt denne type. Deres resultater blev offentliggjort i Stof .

På grund af deres lovende stabilitet og fremragende optoelektroniske egenskaber, todimensionale (2-D) lagdelt organisk-uorganisk hybrid perovskitter har vist bedre ydeevne i visse applikationer end deres tredimensionelle (3-D) modstykker. I særdeleshed, 2-D perovskitter viser bedre ydeevne i visse optoelektroniske enheder, især dem fremstillet på (001) planet.

Forskerne udviklede en overfladespændingsstyret krystallisationsmetode til at forberede store 2-D (C ₆ H ₅ C ² H ₄ NH ₃ ) 2PbI ₄ ((PEA) 2PbI ₄₎ perovskite enkeltkrystaller (PSC'er). Ved hjælp af denne teknik, de høstede tommer i størrelse 2-D (PEA) 2PbI ₄ PSC'er, med den største, der når 36 mm i længden, hvilket resulterer i ekstraordinær enhedsydelse.

Som forudsagt ved hjælp af tæthedsfunktionsteori, deres krystalstrukturer viser anisotropi-afhængig optoelektronisk ydeevne. Mere specifikt, fotodetektorerne fremstillet på (001) planet udviser reaktionsevne så højt som 139,6 A/W, ekstern kvanteeffektivitet på 37, 719,6%, detektivitet på 1,89 × 10 ¹⁵ cmHz 1/2/W og responshastighed så hurtigt som 21 mikrosekunder.

Disse resultater giver en lovende vej til stabile højtydende fotodetektorer og åbner en ny vej til kommercialisering af perovskite-enkeltkrystaller til fotoelektroniske applikationer.