卤化物钙钛矿异质晶（heterocrystal）能够由确定的钙钛矿单晶组成，因此在基础研究和应用器件领域都得到广泛关注。这种异质晶体的优势在于其中能够产生内建电场，促进电荷传输，压制固体器件中的噪声。通过这种作用能够制备高性能光电器件（比如X射线探测器）。但是相关文献报道中，钙钛矿材料中含有毒性金属Pb阳离子，因此导致无法实现大规模应用。因此，目前构建无铅钙钛矿异质晶仍具有非常大的挑战。

有鉴于此，中国科学院福建物质结构研究所罗军华等报道一种溶液相原位外延生长方法首次构建了不含Pb的钙钛矿异质晶，(BA)₂CsAgBiBr₇/Cs₂AgBiBr₆（BA=正丁基铵），尺寸达到10×7×6 mm³。生成的异质晶表现了优异的晶化度，同时具有接近原子精确度的异质界面。

本文要点：

（1）

(BA)₂CsAgBiBr₇/Cs₂AgBiBr₆ 异质晶形成的整体结构能够在异质结界面上生成内建电势，导致产生电荷同时进行分离和传输。

（2）

这种作用导致异质晶构建的X射线探测器能够以自驱动的方式工作，而且其灵敏度达到206 μC Gy^-1 cm^-2，灵敏度比Cs₂AgBiBr₆晶体的探测器更高，而且具有超低的暗电流，较好的稳定性。本文研究结果首次发展了一种不含铅的卤化物钙钛矿异质晶，为发展符合可持续前景的小型化钙钛矿光电器件提供机会。

参考文献

Xinyuan Zhang, Tingting Zhu, Chengmin Ji, Yunpeng Yao, and Junhua Luo*, In Situ Epitaxial Growth of Centimeter-Sized Lead-Free (BA)₂CsAgBiBr₇/Cs₂AgBiBr₆ Heterocrystals for Self-Driven X-ray Detection, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c08959

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08959