于 吉, 郑 杰, 黄永涛, 屈艳梅

(沈阳师范大学 物理科学与技术学院, 沈阳 110034)

0 引 言

近年来,金属-卤化物钙钛矿成为光电探测领域的研究热点,在太阳能电池、发光二极管、激光器、光电探测器和晶体管等领域有着广泛的应用[1-2]。它的应用在很大程度上依赖于高质量材料的生长,这些材料具有低陷阱密度、高载流子迁移率和长的载流子扩散长度等优点[3-4]。

目前,困扰钙钛矿基探测器的主要问题就是单晶的质量和生长速率[5-7]。Dang等[8]使用底部籽晶法制备得到了1.2 cm×1.2 cm×0.8 cm的MAPbI3(CH3NH3PbI3)单晶。相对于缓慢蒸发法,底部籽晶法的生长质量更高,并且控制更加精确。Dong等[9]使用顶部籽晶法同样制备了大块的MAPbI3单晶,其过程与底部籽晶法类似。反向升温法也是目前研究人员使用较多的一种方法,是目前生长单晶最快的一种方法。Liu等[10]使用反向升温法制备了质量更高的MAPbCl3单晶。目前研究阶段,有机—无机钙钛矿光电探测器的研究主要集中在MAPbI3和MAPbBr3[11-13],而MAPbCl3单晶相对研究较少。MAPbCl3单晶相对于其他2种甲胺基铅卤钙钛矿单晶制备更为容易,制备成本也相对低廉。因此,本文使用反向升温法制备了MAPbCl3单晶,在其表面利用真空热蒸发法蒸镀上Au对称叉指电极,制备成光电探测器件对其进行表征。

1 实验部分

1.1 MAPbCl3单晶的生长

在目前报道中,反向升温法制备单晶时间快,生长得到的单晶质量高,性能好[14],其主要是由于MAPbCl3材料在DMSO和DMF中特殊的逆溶解度,随着温度升高,溶解度降低。本文通过采用反向升温法制备得到大块MAPbCl3单晶。……