溶液加工混合卤素宽带隙钙钛矿CsPb(Cl1-xFx)3实现超快自供电紫外光探测技术突破

本研究针对CsPbCl3传统溶液法制备中前驱体溶解性差的问题，开发了[AMIM]Cl离子液体辅助两步法制备F取代宽带隙钙钛矿CsPb(Cl1-xFx)3。该材料能带隙扩大、载流子寿命提升且缺陷态显著降低，基于SnO2/CsPb(Cl1-xFx)3的自供电紫外光电探测器实现0.49/0.53 μs超快响应，探测率达1.18×1013 Jones，为高速紫外探测与成像提供新方案。

　　

研究人员首次开发出溶液加工的混合卤素宽带隙钙钛矿材料CsPb(Cl_1-xF_x)₃，通过氟元素取代实现晶格收缩（与传统卤素钙钛矿的间隙掺氟方式截然不同），有效扩大能带隙、延长载流子寿命并显著降低缺陷态。采用离子液体[AMIM]Cl辅助的两步制备策略，成功调控钙钛矿结晶过程，获得具有优异光学/电学特性及形貌质量的多晶薄膜，解决了传统溶液法制备CsPbCl₃时前驱体溶解性差且不平衡的难题。

基于SnO₂/CsPb(Cl_1-xF_x)₃构建的自供电紫外光电探测器表现出卓越性能：响应速度达0.49/0.53微秒（μs），探测能力（detectivity）为1.18×10¹³ Jones，响应度（responsivity）达0.09安培/瓦特（A W^?1），在环境空气中具备长期稳定性。该器件阵列成功实现了高质量实时自供电紫外成像，为超快紫外光探测技术开辟了新路径。