大有机A位阳离子无法稳定3D钙钛矿AMX₃结构，因为其无法容纳在立方八面体笼子中（不遵循Goldschmidt公差因子规则），因此它们通常以低尺寸结构为模板。美国西北大学Mercouri G. Kanatzidis团队报道了大的二氨基甲基吡啶鎓阳离子（AMPY）可以模板化类似于常规钙钛矿的新型3D结构。它们具有公式（xAMPY）M₂I₆（x = 3或4，M = Sn²⁺或Pb²⁺），是AMX₃公式的两倍。但是，由于Goldschmidt公差因子规则的空间要求，（xAMPY）M₂I₆不可能形成合适的钙钛矿结构。取而代之的是，在这些化合物中采用了点共享和边共享连接的组合，从而产生了新的3D结构。

本文要点：

1） DFT计算表明，这些化合物是间接带隙半导体，其直接带隙呈现出更高的能量和分散的电子带。Sn和Pb化合物的带隙分别约为1.7 eV和2.0 eV，略高于相应的AMI₃ 3D钙钛矿。化合物的拉曼光谱是分散的，在0 cm^-1附近的非常低的频率处有一个宽的上升中心峰，此特征是动态晶格，高度非谐和耗散振动的特征，与3D AMX₃钙钛矿非常相似。

2）（3AMPY）Pb₂I₆晶体的器件在没有施加偏压的环境光下显示出清晰的光响应，反映出高的载流子迁移率（μ）和长的载流子寿命（τ）。该设备还展现出可观的X射线产生的光电流，具有约1.2×10^-4 cm²/V和207 μCGy^-1 cm^-2的X射线敏感性。

Xiaotong Li et al. Three-dimensional Lead Iodide Perovskitoid Hybrids with High X-ray Photoresponse. J. Am. Chem. Soc. 2020.

DOI: 10.1021/jacs.0c00101.

https://doi.org/10.1021/jacs.0c00101