将有前景的光电材料与成熟且廉价的硅电路单片集成有助于简化器件几何形状、提高性能和扩展新功能。近日，复旦大学Xiaosheng Fang等报道了通过简便的低温溶液处理法，将厚度范围为900 nm至4.1 µm，纵横比高达1666的无铅卤化物钙钛矿Cs₃Bi₂I₉单晶薄膜(SCTF)直接集成在包括Si晶片在内的各种基底上。

本文要点：

1）作者通过原位观察阐明了无铅卤化物钙钛矿 SCTF 的生长动力学，并通过控制溶液过饱和以降低逆温结晶成核密度并延长蒸发生长时间。

2）Si(111) 和 Cs₃Bi₂I₉(001) 面之间出色的晶格匹配和能带对齐促进了光生电荷的解离和提取，与基于其它基底的光电探测器相比，光电灵敏度提高了 10-200 倍。

3）更重要的是，这种与硅兼容的钙钛矿 SCTF 光电探测器具有高达3000的开关比和1.5 µs的快速响应，优于大多数报道的最先进的无铅卤化物钙钛矿光电探测器。

该工作不仅深入了解了钙钛矿前驱体溶液的化学性质，而且展示了无铅卤化物钙钛矿 SCTF 与用于高性能光电探测器的硅片单片集成的巨大潜力。

Ziqing Li, et al. Supersaturation-Controlled Growth of Monolithically Integrated Lead-Free Halide Perovskite Single-Crystalline Thin Film for High-Sensitivity Photodetectors. Adv. Mater., 2021

DOI: 10.1002/adma.202103010

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202103010