Traditionelle Perowskit-Einkristall-Photogeräte basieren in der Regel auf mechanischem Polieren, um glatte Schnittstellen zu erhalten, doch dieser Prozess führt unvermeidlich zu erheblichen Gitterbeschädigungen und tiefen Energieniveau-Defekten, was zu einem erhöhten Dunkelstrom und deutlich gesteigertem Rauschen in den Photoelektronikgeräten führt und deren Leistung stark einschränkt. Um dieses Problem anzugehen, wird in dieser Arbeit eine Silizium-Substrat-unterstützte Keim-Rücktemperatur-Wachstumsstrategie vorgeschlagen, die die atomar glatte Oberfläche der Siliziumscheibe nutzt, um das Nukleations- und Wachstumsverhalten zu steuern, wodurch erfolgreich ein kontrolliertes Wachstum hochqualitativer Perowskit-Einkristalle erzielt wird, die direkt eine glatte, wachstumsfreie Ursprungsschnittstelle aufweisen. Ein selbstangetriebener Photodetektor wurde mit asymmetrischen Gold-/Silberelektroden aufgebaut, und die photoelektrischen Antwortcharakteristika bei Front- und Rückbeleuchtung durch sichtbares Licht und Röntgenstrahlen wurden systematisch untersucht. Bei 0 V Vorspannung lag der Dunkelstrom des Geräts bei nur 0,0145 nA, das Schaltverhältnis bei Frontbeleuchtung mit 500 nm Licht erreichte 196-fach, und die maximale Empfindlichkeit betrug 2,44 mA·W^-1. Bei Rückbeleuchtung änderte sich die Empfindlichkeit von breitbandig zu schmalbandig. Röntgenuntersuchungen zeigten, dass die Röntgendetektionssensitivität bei 0 V Vorspannung 3487 μC·Gy_Luft^-1·cm^-2 erreicht und die Nachweisgrenze bis zu 21,99 nGy_Luft·s^-1 niedrig ist. Diese Studie bietet einen einfachen polierfreien Weg zum Aufbau hochqualitativer Perowskit-Einkristall-Schnittstellen und einen neuen technischen Ansatz zur Entwicklung ultrasensitiver, kostengünstiger Perowskit-Einkristall-Photodetektoren.

Perowskit-Einkristall; Einkristallwachstum; Photodetektor; Röntgenerkennung