Los dispositivos fotoeléctricos de perovskita monocristalina tradicionales suelen depender del pulido mecánico para obtener una interfaz plana, pero este proceso inevitablemente introduce daños graves en la red y defectos de niveles profundos, lo que provoca un aumento de la corriente oscura y un ruido significativo en los dispositivos fotoeléctricos, limitando gravemente su rendimiento. Para abordar estos problemas, este trabajo propone una estrategia de crecimiento por cristalización inversa asistida por sustrato de oblea de silicio, utilizando la superficie atómicamente plana de la oblea para controlar el comportamiento de nucleación y crecimiento, logrando con éxito el crecimiento controlado de monocristales de perovskita de alta calidad, obteniendo directamente una superficie nativa lisa sin textura de crecimiento. Se construyó un fotodetector autoalimentado con electrodos asimétricos de oro/plata, y se estudiaron sistemáticamente las características de respuesta fotoeléctrica de la luz visible y los rayos X bajo condiciones de incidencia frontal y trasera. A un voltaje de polarización de 0 V, la corriente oscura del dispositivo fue tan baja como 0,0145 nA, la relación de conmutación bajo incidencia de luz frontal de 500 nm fue de hasta 196 veces, y la responsividad máxima fue de 2,44 mA W-1. Cuando el dispositivo fue iluminado desde atrás, su responsividad cambió de banda ancha a banda estrecha. Las pruebas de rayos X mostraron que, a 0 V, la sensibilidad de detección de rayos X del dispositivo alcanzó 3487 μC Gyair-1 cm-2, con un límite de detección tan bajo como 21,99 nGyair s-1. Este estudio proporciona una vía sencilla sin pulido para construir una interfaz monocristalina de perovskita de alta calidad y ofrece una nueva ruta técnica para desarrollar fotodetectores monocristalinos de perovskita ultrasensibles y de bajo coste.
关键词
monocristal de perovskita;crecimiento de monocristales;fotodetector;detección de rayos X