王 谦,王京康,成双良,任国浩,朱兴文，吴云涛

(1.上海大学材料科学与工程学院，上海 200444； 2.中国科学院上海硅酸盐研究所，上海 200050； 3.上海理工大学材料科学与工程学院，上海 200082)

0 引 言

近年来，金属卤化物钙钛矿由于其优异的光学性能在光伏、照明、辐射探测等领域受到了广泛的关注和大量的研究[1]。从分子结构的角度来说，金属卤化物钙钛矿材料可以根据八面体结构基元在不同方向上的连接方式被分为三维(three-dimensional, 3D)、二维(two-dimensional, 2D)、一维(one-dimensional, 1D)和零维(zero-dimensional, 0D)钙钛矿这四类。其中，与三维钙钛矿结构材料相比，低维钙钛矿结构材料由于激子能被有效限域在八面体中，具有强激子束缚能且降低了非辐射复合几率，拥有无/弱自吸收和高荧光量子效率等优势[2]。

作为辐射探测用的闪烁体材料，低维钙钛矿结构卤化物已表现出优异的探测性能。例如，1D的Rb2CuBr3纳米晶在X射线激发下拥有91 000 ph./MeV的高光产额[3]，而0D的Cs4EuBr6和Cs3Cu2I5单晶在γ射线辐照下分别拥有78 000 ph./MeV和29 000 ph./MeV的光产额[4-5]。此外，0D的CsPbBr3/Cs4PbBr6，1D的CsCu2I3，2D的Cs4MnBi2Cl12等也被报道具有优异的闪烁性能[6-8]。其中Cs3Cu2I5晶体由于其非潮解性，高荧光量子效率，无自吸收，优异的光产额和超低余辉等优点受到广泛关注[5,9]。在Cs3Cu2I5晶体中，[Cu2I5]3-团簇被大半径的Cs+分隔形成分子水平的零维结构。最新研究发现Tl掺杂可有效提升Cs3Cu2I5晶体的光产额(达到87 000 ph./MeV)[10-12]。2019年，Roccanova等[13]合成了Cs3Cu2Br5-xIx(0≤x≤5)系列的多晶粉体，并研究了其能带结构和激子发光特性。Lian等研究了C3Cu2X5(X=Cl，Br和I)粉体和纳米晶体的发光性能，报道了Cs3Cu2Br5的发光量子效率为17.3%(粉体)[14]和20%(纳米晶体)[15]。Luo等[16]也制备了Cs3Cu2Br5纳米晶体，其量子效率为16.9%。……