Cl-终止的Mo4/3B2-x MBene修饰CsPbCl3钙钛矿用于性能提升的自供电紫外光电探测器，实现高效的大面积成像

《Laser & Photonics Reviews》：Cl-Terminated Mo4/3B2-x MBene-Modulated CsPbCl3 Perovskite for Enhanced-Performance Self-Powered UV Photodetectors Enabling Efficient Large-Area Imaging

二维过渡金属二聚体Cl-修饰MBene被用于CsPbCl3薄膜制备，通过渗透通道促进结晶并耦合Pb2?离子，同时钝化Cl?空位，实现缺陷密度降低和环境稳定性提升，使紫外光电探测器在自供电模式下达到1.1×103 mA W?1响应度、7.3×1012 cm2 Hz1/2 W?1检测ivity及亚微秒级响应速度，为高性能PD开发提供新思路。

　　

摘要

基于钙钛矿的紫外光电探测器（UV PDs）的高性能和长期稳定性是其实现完全成熟应用的两个关键前提。制备具有可控缺陷密度和增强环境抗性的高结晶度钙钛矿薄膜已成为应对这一挑战的有效策略。本研究提出引入一种新型的功能化二维材料——氯终止的Mo_4/3B_2-x MBene（Mo_4/3B_2-xCl_z），以提高CsPbCl₃薄膜的质量。Mo_4/3B_2-xCl_z作为一种高效的渗透通道，促进了前驱体溶液之间的反应，并提高了薄膜的结晶度。此外，Mo_4/3B_2-xCl_z的表面终止结构与未配位的Pb²⁺离子建立了强烈的耦合效应，同时钝化了氯空位。这种双重功能有效地降低了陷阱态密度，增强了钙钛矿薄膜的稳定性。最终，经过Mo_4/3B_2-xCl_z处理的UV PD在自供电模式下表现出1.1 × 10³ mA W^?1的响应度、7.3 × 10¹² cm Hz^1/2 W^?1的特定检测灵敏度，以及0.53/0.48 μs的快速上升/衰减时间，展示了出色的长期稳定性和在大面积成像中的成功应用。这项研究为MBene的功能化提供了重要见解，并强调了其在开发高性能紫外成像光电探测器中的关键作用。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。