金属卤化物钙钛矿由于优异的光电性能和简便的制备方法，在光电探测领域表现出很大的应用前景和研究价值。其中，无机钙钛矿铯铅溴（CsPbBr₃）因其材料稳定性和高衰减系数成为X射线辐射探测领域的研究热点。然而，由于CsPbBr₃的溶解度有限，目前通过溶液法制备高质量CsPbBr₃单晶依然是一个巨大的挑战。近日，王植平与林乾乾教授课题组采用添加剂辅助生长高质量CsPbBr₃单晶并应用于X射线探测的最新研究成果发表在Small上（影响因子：15.153），论文题为“Additive-Enhanced Crystallization of Inorganic Perovskite Single Crystals for High-Sensitivity X-Ray Detection”。该论文第一作者为我院2020级博士研究生薛泽旭，林乾乾教授和王植平教授为共同通讯作者。化学与分子科学学院周强辉教授为该工作合作者。武汉大学物理科学与技术学院为论文第一署名单位。

图：添加剂辅助生长CsPbBr₃单晶质量对比图

该工作创新性的提出了一种与单晶生长溶剂发生化学反应的添加剂进而制备高质量单晶的方法。该添加剂可以提高溴化铯在DMSO中的溶解度，形成平衡的化学计量前驱体溶液，防止杂相形成。此外，该添加剂与DMSO反应生成的产物，可以与PbBr₂和DMSO生成稳定的配合物，使生长的单晶具有更好的结晶度、均匀性和更长的载流子寿命。同时，使用添加剂增强的单晶的X射线探测器具有3.0×10⁴ μC Gy_air^-1 cm^-2的超高灵敏度，比未使用添加剂的器件灵敏度高出两个数量级以上。本文为制备高质量的钙钛矿单晶提供了一种新的方法和思路。该研究得到了国家自然科学基金和湖北珞珈实验室专项基金的支持。 

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202207588

（图文：王植平教授课题组，编辑：袁娜，审核：张晨栋）