Een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Liu Shengzhong van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen en Dr. Xu Zhuo van de Shaanxi Normal University (SNNU) ontwikkelde een techniek om grote 2-D perovskiet-eenkristallen te bereiden tot bereiken de hoogste fotodetectorprestaties van dit type. Hun bevindingen werden gepubliceerd in Materie .

Vanwege hun veelbelovende stabiliteit en uitstekende opto-elektronische eigenschappen, tweedimensionale (2-D) gelaagde organisch-anorganische hybride perovskieten hebben in bepaalde toepassingen betere prestaties laten zien dan hun driedimensionale (3-D) tegenhangers. Vooral, 2-D perovskieten vertonen betere prestaties in bepaalde opto-elektronische apparaten, vooral degenen die op het (001) vlak zijn gefabriceerd.

De wetenschappers ontwikkelden een oppervlaktespanning-gecontroleerde kristallisatiemethode om grote 2-D (C ₆ H ₅ C ² H ₄ NH ₃ )2PbI ₄ ((PEA)2PbI ₄₎ perovskiet eenkristallen (PSC's). Met behulp van deze techniek, ze oogstten inch-sized 2-D (PEA)2PbI ₄ PSC's, waarvan de grootste 36 mm lang is, wat resulteert in buitengewone apparaatprestaties.

Zoals voorspeld met behulp van dichtheidsfunctietheorie, hun kristalstructuren vertonen anisotropie-afhankelijke opto-elektronische prestaties. Specifieker, de fotodetectoren vervaardigd op het (001) vlak vertonen een responsiviteit van wel 139,6 A/W, externe kwantumefficiëntie van 37, 719,6%, detectiviteit van 1,89 × 10 ¹⁵ cmHz 1/2/W en een reactiesnelheid van maar liefst 21 microseconden.

Deze resultaten bieden een veelbelovend pad voor stabiele, hoogwaardige fotodetectoren en openen een nieuwe weg voor de commercialisering van perovskiet-eenkristallen voor foto-elektronische toepassingen.