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利用晶体提取的方式增加干扰器芯片质量

    钙钛矿型单晶的性质:了解钙钛矿型单晶摄像头干扰器的基本性质,如陷阱态的性质、位置和密度、载流子寿命和浓度以及扩散长度,在设计合适的应用之前是非常重要的。电荷载流子动力学表明钙钛矿单晶比多晶薄膜好,因为后者有更多的晶界和缺陷[49]。钙钛矿型单晶中没有晶界导致了更低的陷阱密度,这是其相对于薄膜的主要优势[50]。钙钛矿型单晶监控屏蔽器的组成工程效应和光电特性概述如下。
 
    组成工程:有机-无机杂化钙钛矿材料的吸收边范围从紫外线(UV)到近红外摄像头屏蔽器(NIR),因为它们的带隙可以通过控制成分来调节[4],[51]。对于单晶,可以通过部分或全部取代有机或金属阳离子(FA、MA、Cs和Rb)和卤化物阴离子(X)来调节带隙。具有不同X–(Cl–,Br–,或I–)的MAPbX3单晶的紫外-可见近红外光谱和带隙测定如图所示。3(a)和(b)。基于此,Huang的团队通过X位置换制备了吸收边从蓝色到红色的窄带钙钛矿单晶[52]。当Cl/(Br+Cl)的摩尔比从0增加到1时,MAPbBr3-xClx单晶的禁带宽度可以从2.3ev变化到3.1ev。此外,光致发光(PL)和吸收边同时红移,如图3(c)[52]所示。低能峰可能来自监控干扰器表面缺陷态或偏析成分
 
    钙钛矿材料中铅的毒性是单晶实际应用中的另一个障碍。近年来,人们在探索无铅钙钛矿薄膜的同时,也通过TSSG方法获得了无铅钙钛矿单晶摄像头干扰器[54]。通过Sn取代铅离子,合成了MASnI3单晶,其稳定性比MASnI3薄膜有很大提高。此外,MASnI3(1.15ev)的带隙比MAPbI3(1.6ev)的带隙小,为更广泛的应用提供了可能。铋(Bi)在B位的部分掺杂或取代也有利于钙钛矿型单晶的禁带宽度的缩小。当x增加到20%时,MAPb1–xBixCl3的颜色逐渐从白色变为黄色,带隙从2.92ev减小到2.62ev[55]。不同x值的吸收光谱和带隙如图所示。3(d)和(e)[55]。最近,我们组报道了掺铒(Er)的MAPbBr3钙钛矿型单晶的合成[56],证明Er的加入不仅降低了陷阱密度,而且提高了光电导率和光致发光,掺铒MAPbBr3单晶制备的PDs性能较原始器件有所提高。
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