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人工晶体学报2025年第07期:BA_2MA_3Pb_4I_(13)相纯度调控及其对X射线探测的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张爱平;魏亚洲;周昌垚;袁瑞涵;吴聪聪;郑霄家;

单位:湖北大学新能源与电气工程学院;中国工程物理研究院化工材料研究所;四川新材料研究中心;

摘要:二维Ruddlesden-Popper(RP)层状钙钛矿因优异的光电性能和良好的环境稳定性,近年来已成为太阳能电池、发光二极管及X射线探测等领域的研究热点。然而,采用溶液法制备的二维RP型层状钙钛矿通常并非单一无机层数的纯相钙钛矿,而是呈现出具有随机无机层数(即多个n值)的混合相,这一特性显著影响了该材料在各个领域的进一步应用与发展。本研究通过使用BAAc替代BAI来调控二维RP层状钙钛矿的结晶过程,实现了有效的相纯化,证实了该方法在提升材料相纯度方面的效果。相纯化后的钙钛矿材料展现了更加均匀的相分布,减少了缺陷的形成,进而显著改善了载流子的提取与传输能力,抑制了离子迁移。这些结构上的改善直接推动了X射线探测器性能的提升。相纯化的探测器表现出比未纯化器件更低的检测下限(160.24 nGy_(air)·s~(-1)),在低剂量X射线探测方面展现了更强的能力。此外,经过长时间的X射线辐照后,相纯化器件的信号电流衰减幅度远小于未纯化器件,表明其具有更好的辐照稳定性。因此,相纯化不仅有效提升了二维钙钛矿X射线探测器的探测性能,还增强了器件的稳定性,证明了相纯化技术在钙钛矿X射线探测器中的广泛应用前景。

关键词:调控结晶;;二维钙钛矿;;BAAc;;相纯化;;抑制离子迁移;;X射线探测器

基金资助:四川省科技创新人才(2022JDRC0021)