卤化物钙钛矿单晶及光电探测器:研究进展和挑战OA北大核心

近年来,由于金属卤化物钙钛矿材料展现出了优异的光学和电学特性(如高吸收系数、长载流子扩散长度、小激子结合能、高缺陷容限、可调带隙等性质),以及其具有低成本的溶液制备工艺,使其在光探测、光电转换和光发射等领域取得了巨大的科研进展。与钙钛矿多晶薄膜相比,钙钛矿单晶具有更长的载流子寿命、更高的载流子迁移率、更长的扩散长度、更低的陷阱密度等优势,从而促进了近十几年来钙钛矿单晶制备和优化的相关研究,并将高质量卤化物钙钛矿单晶广泛应用在光探测等重要应用领域。在这篇综述中,我们聚焦基于不同形式、不同化学组分卤化物钙钛矿单晶(包括单晶块体和单晶薄膜)的光电探测器技术领域的最新进展,首先系统综述了卤化物钙钛矿单晶的制备和优化进展,重点关注了三元阳离子杂化钙钛矿单晶的最新进展,然后全面介绍了基于钙钛矿单晶的各类型光电探测器研究现状,最后总结了卤化物钙钛矿单晶光电探测器研究领域目前面临的挑战并进行了展望,有望推动该领域的快速进步和发展。