Zentimetergroße Einkristalle eines bleifreien organisch-anorganischen Hybridperowskits für Hochleistungs-Photodetektoren

Zusammenfassung Großformatige Kristalle organisch-anorganischer Hybridperowskite (z.B. CH 3 NH 3 PbX 3 , X = Cl, Br, I) haben aufgrund ihrer spektakulären Fortschritte in der optoelektronischen Technologie breite Aufmerksamkeit erregt. Obwohl sie hervorragende Halbleitereigenschaften aufweisen, ist die giftige Natur dieser bleihaltigen Hybride ein ernstzunehmendes Problem, das ihre umfassenden Anwendungen einschränkt. Die Erforschung bleifreier Hybridperowskite ist daher dringend erforderlich für Hochleistungsoptoelektronikgeräte. Hier wird ein neues bleifreies Perowskit-Hybrid (TMHD)BiBr 5 (TMHD = N,N,N,N-tetramethyl-1,6-hexandiammmonium) durch einen einfachen Lösungsprozess hergestellt. Besonders hervorzuheben ist, dass zentimetergroße, hochqualitative Einkristalle erfolgreich gezüchtet wurden, deren Abmessungen bis zu 32 × 24 × 12 mm 3 erreichen. Darüber hinaus werden erstmals planare Arrays von Photodetektoren basierend auf maßgeblichen bleifreien (TMHD)BiBr 5-Einkristallen hergestellt, die beträchtliche On/Off-Stromverhältnisse (≈10 3 ) und eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit (τ anstieg = 8,9 ms und τ abfall = 10,2 ms) zeigen. Die herausragende Geräteleistung von (TMHD)BiBr 5 unterstreicht die bleifreien Hybridperowskit-Einkristalle als vielversprechende Materialkandidaten für optoelektronische Anwendungen.