人工晶体学报

作者：徐庄婕, 巴延双, 习鹤, 白福慧, 陈大正, 朱卫东, 张春福

单位：1.西安电子科技大学微电子学院，西安 710071；2.西安电子科技大学宽禁带半导体器件与集成技术全国重点实验室，西安 710071；3.西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院，西安 710071

关键词：钙钛矿单晶,添加剂,X射线探测,缺陷钝化,晶体生长,逆温结晶法,

基金：国家重点研发计划(2022YFB3204101);国家重点研发计划(2021YFF0500504);中央高校基本科研业务费专项资金(YJSJ25013);国家自然科学基金(62274132);国家自然科学基金(61804113);国家重点研发计划(2022YFB3605402);陕西省自然科学基础研究计划(2021JC-24)

金属卤化物钙钛矿（MHPs）单晶因具有优异光电性能在辐射探测领域拥有广泛的应用前景，其生长过程中晶体内部及表面缺陷的抑制有望进一步提高半导体辐射探测器的性能。本文通过使用两亲性表面活性剂硫代甜菜碱10作为添加剂，采用逆温结晶法（ITC）制备高质量MAPbBr3单晶。对添加剂优化晶体生长机理进行了深入研究，结果表明磺添加剂分子在结晶控制和表面缺陷钝化的协同效应显著抑制了缺陷的形成，生长出的MAPbBr3单晶摇摆曲线的半峰全宽（FWHM）从0.071°降低到0.046°，长链烷基基团使晶体表面表现出优异的疏水性能，其表面接触角从84.04°增加到96.25°，表明了表面疏水性的显著提高。制备出了具有镍/金-镍/金环形对称电极结构的器件，其电阻率从2.08×107 Ω·cm提高至2.82×108 Ω·cm，载流子迁移率寿命积为1.81×10-2 cm2·V-1。此外，器件灵敏度可达1 450 μC·Gyair-1·cm-2，并能在1 000 s的测试期间保持良好的运行稳定性。

来源：2025年第7期

《人工晶体学报》期刊编辑部

查看人工晶体学报杂志2025年第7期