金属卤化物钙钛矿薄单晶具有高效的载流子收集和传输能力，非常适合辐射探测器，但它们以通用的、良好控制的方式生长仍然具有挑战性。

在这里，华东理工大学Yu Hou，Shuang Yang揭示了传质是钙钛矿薄单晶溶液生长过程中的主要限制因素之一。开发了一种通过使用高溶质通量系统来克服合成限制的通用方法，其中通过抑制单体聚集将质量扩散系数从1.7×10^–10提高到5.4×10^–10 m² s^–1。

文章要点

1）该方法的通用性通过在40–90 °C下合成29种钙钛矿薄单晶得到验证，生长速度高达27.2 μm min^–1。

2）生长的钙钛矿单晶在不施加偏压的情况下具有1.74×10⁵ µC Gy⁻¹ cm⁻²的高X射线灵敏度。

关于有限传质和高通量结晶的发现对于推进钙钛矿薄单晶的制备和应用至关重要。

参考文献

Liu, D., Zheng, Y., Sui, X.Y. et al. Universal growth of perovskite thin monocrystals from high solute flux for sensitive self-driven X-ray detection. Nat Commun 15, 2390 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41467-024-46712-y