黃勁松Nature：混合溶劑高產(chǎn)率生長低缺陷密度FACsPbBr3單晶

金屬鹵化物鈣鈦礦是室溫伽馬射線光譜探測器發(fā)展的有力候選，但很難生長出與現(xiàn)有材料具有性能競爭力的高質(zhì)量單晶。文中北卡羅來納大學(xué)黃勁松團隊報道了使用溶液法從低純度（98%）前體以高產(chǎn)率生長厘米大小的FACsPbBr3單晶。

向CsPbBr3中引入甲脒通過消除從生長溫度冷卻到室溫時的相變來降低晶體中的缺陷密度。應(yīng)用混合溶劑以匹配CsPbBr3和FAPbBr3的溶解度斜率，從而成功地將銫以FA:Cs比率從0到1摻入FAPbBr3中。生長的FACsPbBr3表現(xiàn)出9.5×10⁹?Ω?cm的高電阻率，平衡空穴和電子遷移率壽命乘積為（2.2–3.2）× 10^-3cm²V^-1，深缺陷密度為5.6?×?10¹⁰cm^-3，在伽馬射線下產(chǎn)生84%的高電荷收集效率。

FACsPbBr3光譜探測器在662keV¹³⁷Csγ射線能量分辨率為2.9%。超過65%的FACsPbBr3晶體顯示出良好的γ射線光譜性能。FACsPbBr3單晶在高達1000V的大偏壓下表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，且七個月后光譜性能沒有下降。

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