祝贺崔清玥、宋鑫Matter文章:卤素调控无金属钙钛矿单晶自组装用于生物友好型X射线探测
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作者:ssd002
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发布时间: 1457天前
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近年来,无金属卤化物钙钛矿被认为是分子铁电和X射线探测的新候选材料。然而,此种新型钙钛矿的分子自组装行为及其对材料光电特性的影响还未被探索。在本文中,我们报道了采用缓慢溶剂挥发法(SSE)于室温下生长出高质量、大尺寸DABCO-NH4X3 (X=Cl,Br,I)单晶,由此系统性研究了卤素调控的分子组装行为对DABCO基系列无金属钙钛矿晶体结构、能带结构、力学、电学,以及最终光电性能的影响。其中,一维八面体框架的面内连续堆积和较小的载流子有效质量赋予了DABCO-NH4I3晶体优异的面内电荷输运特性。因此,与同系列Cl-和Br-的晶体相比,DABCO-NH4I3具有更高的载流子迁移率(110 vs.~10-20 cm2·V-1·s-1)和更长的电荷扩散长度(~90 vs.~50 µm)。这种优良的载流子输运特性使得DABCO-NH4I3单晶X射线探测器获得了567 μC·Gyair−1·cm–2 的高灵敏度,同时也展现了较为优异的X射线成像潜力。这些结果有助于了解无金属钙钛矿的分子自组装行为,并展示了其在生物及生物电子学领域的潜在应用,以期能够推动新型无毒ABX3钙钛矿材料的研究。