준이차원 할라이드 페로브스카이트 단결정 광검출기

준이차원(quasi-2D) 금속 할라이드 페로브스카이트의 견고한 물질 안정성은 3차원(3D) 페로브스카이트 대신 사용될 가능성을 열어주었습니다. 또한, 대면적 단결정 멤브레인 기반 장치는 광전자 응용 분야에서 점점 더 많은 가능성을 보여주고 있습니다. 그러나 인치 규모의 준이차원 페로브스카이트 단결정 멤브레인(quasi-2D PSCM)을 성장시키는 것은 본질적으로 도전적입니다. 여기에서는 인치 규모의 준이차원 PSCM인 (C4H9NH3) n(CH3NH3) n-1Pb nI3 n+1 (지수 n = 1, 2, 3, 4, ∞)을 합성하기 위한 빠른 합성 방법을 보고하고, 단결정 광검출기에서의 응용을 입증합니다. 준이차원 PSCM은 수조-공기 인터페이스에서 자발적인 알킬암모늄 양이온의 정렬과 높은 화학적 잠재력이 균일한 방향성과 빠른 평면 성장을 가능하게 하여 성장하였습니다. 양자 우물 두께에 따라 구조적, 광학적, 전기적 특성화가 수행되었으며, 이는 지수 n에 의해 결정됩니다. 준이차원 PSCM에서 가장 작은 양자 우물 두께(n = 1)를 기반으로 한 광검출기가 약 10-13 A의 놀라울 정도로 낮은 어두운 전류와 약 104의 더 높은 온/오프 비율, 그리고 더 큰 양자 우물 두께(n > 1)를 가진 준이차원 PSCM의 광검출기와 비교할 때 빠른 응답 시간을 보인다는 것이 나타났습니다. 우리의 연구는 단결정 장치와 신흥 준이차원 페로브스카이트 물질 간의 격차를 해소하는 길을 열어줍니다.