1 宁波大学材料科学与化学工程学院, 宁波 315211
2 浙江省光电探测及器件重点实验室, 宁波 315211
CsPbX3(X=Cl-, Br-, I-)钙钛矿单晶具有优异的光电性能, 有望成为下一代光电探测材料。由于CsCl在前驱体中的溶解度过小, 通过低温溶液法较难生长得到CsPbCl3晶体。本工作采用坩埚下降法成功生长了1英寸完整的CsPbCl3晶体, 并对晶体进行了一系列加工, 得到了φ10 mm×10 mm和厚度为2 mm的单晶片。测试了晶体的X射线粉末衍射图谱、TG/DTA曲线、X射线激发发射光谱、透过光谱和低温荧光光谱。在X射线的激发下, 在430和575 nm观察到两个X射线激发发射峰, 晶体的透过率达到75%;光致发光(PL)强度与温度依赖性曲线中可以观察到热猝灭现象, 计算得到晶体4个峰的激子结合能分别为12.59、8.21、12.41和21.59 meV。
钙钛矿单晶 CsPbCl3晶体 坩埚下降法 光学带隙 低温荧光光谱 激子结合能 perovskite single crystal CsPbCl3 crystal Bridgman method optical band gap low temperature fluorescence spectroscopy exciton binding energy
1 宁波大学材料科学与化学工程学院, 宁波市新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211
2 浙江省光电探测材料及器件重点实验室, 宁波 315211
CsPbBr3兼具高探测效率和较好的稳定性, 是当前高性能高能辐射探测器的热门材料。在使用坩埚下降法制备CsPbBr3单晶的配料阶段, 如果无法有效隔绝原料与氧气的接触, 氧气会吸附于原料表面难以排出, 在原料熔化后会聚集在密封坩埚的上方, 导致所得到的单晶颜色沿生长方向逐渐变深, 这一颜色变化不会改变CsPbBr3的禁带宽度。通过对单晶上端切片进行电学性能测试发现, 从单晶的中心到外侧, CsPbBr3单晶的电阻率逐渐下降, 陷阱密度和载流子迁移率逐渐增大, 但对X射线的响应度基本不变。本文为研究高质量CsPbBr3单晶的生长提供帮助。
坩埚下降法 X射线探测 钙钛矿 电学特性 氧气 单晶颜色 CsPbBr3 CsPbBr3 vertical Bridgman technique X-ray detection perovskite electrical property oxygen single crystal color
