Speaker
Dr
昕 王
(东南大学)
Description
有机无机杂化钙钛矿单晶，尤其是MAPbBr3钙钛矿单晶凭借极快地生长速率，平衡的电子-空穴载流子迁移率寿命积等优势，成为伽马射线能谱探测器的潜在材料。截止目前，基于MAPbBr3钙钛矿单晶的伽马射线能谱探测器针对662keV的光子，已经表现出3.6%的能量分辨率，已经接近或达到实际应用的要求。
然而，在高偏压下，正高压连接的阴极电极极易与有机无机杂化钙钛矿单晶发生不可逆的化学反应，使得金电极在数小时内被破坏，严重制约了基于MAPbBr3钙钛矿单晶的寿命。这一问题也同样出现在基于CsPbBr3，FAPbBr3的伽马射线能谱探测器上。这一问题，成为钙钛矿单晶走向应用的关隘。
我们认为，高偏压下，阴极电极与钙钛矿单晶由于势垒存在高电场，该高电场驱动卤素离子向着阴极电极迁移聚集，是破坏阴极电极的重要帮凶。基于此，通过半导体器件的办法，彻底消除阴极电极与钙钛矿单晶在高偏压下的电场，将会极大延缓卤素离子向着阴极电子迁移，从而获得长寿命的伽马射线能谱探测器。
本摘要中，我们提出Au-PINP-Au的器件结构，即在钙钛矿单晶PIN结与阴极电极之间，外延生长晶格匹配的正偏PN结，1，利用PN结正偏下极低阻抗的特点，确保工作状态下PN结区无电场，阻碍卤素离子的迁移；2，利用重掺杂P型层取代N型层与黄金电极接触，将肖特基接触替换为欧姆接触，进一步抑制接触阻抗，消除界面电场。确保黄金电极与钙钛矿界面零电场，从而获得长寿命的基于钙钛矿单晶的伽马射线能谱探测器。
Author
Dr
昕 王
(东南大学)
