Traditionelle monokristalline Perowskit-Photoelektronikgeräte beruhen üblicherweise auf mechanischem Polieren, um eine ebene Schnittstelle zu erhalten, doch dieser Prozess führt unvermeidlich zu schweren Gitterschäden und tiefen Energieniveau-Defekten, was zu erhöhtem Dunkelstrom und deutlich erhöhtem Rauschen in den Photoelektronikgeräten führt und ihre Leistung stark einschränkt. Um dieses Problem zu adressieren, schlägt diese Arbeit eine substratunterstützte umgekehrte Temperatur-Kristallisationswachstumsstrategie auf Siliziumwaferbasis vor, bei der die atomar glatte Oberfläche des Siliziumwafers zur Steuerung der Nukleation und des Wachstumsverhaltens genutzt wird, wodurch ein kontrolliertes Wachstum von hochwertigen monokristallinen Perowskiten erfolgreich erzielt wird, wodurch direkt glatte, wachstumstexturfreie Native-Oberflächen erhalten werden. Mithilfe asymmetrischer Gold/Silber-Elektroden wurde ein selbstangetriebener Photodetektor aufgebaut und die photoelektrischen Reaktionseigenschaften von sichtbarem Licht und Röntgenstrahlen unter Front- und Rückeinfall systematisch untersucht. Bei einer Vorspannung von 0 V liegt der Dunkelstrom des Geräts bei nur 0,0145 nA, das Schaltverhältnis unter 500-nm-Licht mit Frontbeleuchtung beträgt bis zu 196, und die maximale Empfindlichkeit liegt bei 2,44 mA W^-1. Bei Rückbeleuchtung wechselt die Empfindlichkeit des Geräts von Breitband zu Schmalband. Röntgentests zeigen, dass bei 0 V die Röntgendetektionssensitivität des Geräts 3487 μC Gy_air^-1 cm^-2 beträgt, und die Nachweisgrenze so niedrig wie 21,99 nGy_air s^-1 ist. Diese Studie bietet einen einfachen polierfreien Weg zum Aufbau von hochwertigen monokristallinen Perowskit-Schnittstellen und eröffnet einen neuen technischen Ansatz zur Entwicklung ultrasensitiver, kostengünstiger monokristalliner Perowskit-Photodetektoren.

monokristalliner Perowskit;monokristallwachstum;Photodetektor;Röntgendetektion