近日，西安电子科技大学集成电路学部郝跃院士团队常晶晶教授课题组在宽带隙钙钛矿材料CsPb(Cl1-xFx)3及紫外光电探测领域取得新进展，研究成果以“Solution-Processed Mixed Halide Wide-Bandgap Perovskite CsPb(Cl1-xFx)3 for Ultrafast Self-Powered UltravioletPhotodetector”为题，发表在材料科学领域顶级期刊Advanced Functional Materials。西安电子科技大学作为论文的唯一通讯单位，集成电路学部常晶晶教授及青年教师胡赵胜为论文通讯作者。
成果简介
全无机宽带隙钙钛矿材料因其优异热稳定性、抗紫外辐照特性及可溶液加工优势，在紫外光电探测领域展现出重要应用潜力。本研究提出了新型的氟元素取代的CsPb(Cl1-xFx)3宽带隙钙钛矿材料体系，揭示了氟取代引发的晶格收缩特性，这不同于氟在常用碘/溴化物钙钛矿中只能以间隙掺杂形式进入钙钛矿晶格。此外，氟取代增大了材料带隙，显著延长了载流子寿命并有效抑制缺陷态密度。同时，针对溶液法制备CsPbCl3中前驱体溶解度低的关键因素，提出了[AMIM]Cl离子液体辅助的两步法薄膜制备策略，有效调控了钙钛矿结晶过程，获得具有优异光学、电学及形貌特性的高质量多晶薄膜。基于SnO2/CsPb(Cl1-xFx)3的自供电紫外探测器展现出卓越性能，具有快速的光响应（0.49/0.53 µs），其探测率及响应度分别达到1.18 × 1013 Jones、0.09 A W⁻¹，且在空气中具备长期稳定性。
并且，实现了基于探测器阵列的高性能实时自供电紫外成像。该工作为宽带隙全无机混合卤化物钙钛矿材料及薄膜制备开辟新途径，并推动其在超快紫外光电探测器领域中的应用。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202516978
