华东理工团队在柔性光电器件研究领域获得新进展

近日，华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队提出了一种基于柔性单晶自支撑薄膜的外延异质结构筑策略，实现了轻量、柔性的自驱动辐射探测。相关研究成果以“Triangular-Textured MoS2/FAPbI3Heterojunction Membranes for Lightweight, Flexible and Self-Powered Radiation Detection”为标题，发表在国际知名学术期刊Nano Letters上，

金属卤化物钙钛矿具有优异的辐射吸收和载流子传输特性，在辐射探测领域展现出良好应用前景。然而，传统器件通常依赖较厚的刚性支撑基底，难以兼顾轻量化与机械柔性。针对这一问题，研究团队以柔性MoS2单晶为衬底，通过准范德华外延策略，外延生长了具有三角形织构的FAPbI3钙钛矿薄膜。其中，钙钛矿晶粒沿三个等价的面内方向有序排列，且具有明确的面内/面外晶体取向。

在此基础上，研究团队进一步利用MoS2/FAPbI3异质结构的能带排列特征，制备的X射线探测器在零偏压条件下实现了23145 μC Gy^-1-cm^--2-的探测灵敏度，探测极限低至177 nGy s^--1-。同时，器件经过1000次反复弯曲后仍保持稳定的探测性能，环境储存100 h后的灵敏度保持率约为99.8%，展现出良好的柔性、机械耐久性与稳定性。该研究将超薄柔性单晶材料、钙钛矿外延与异质结界面工程相结合，为轻量化、柔性化、高性能辐射探测器的设计提供了新的思路，有望为可穿戴医疗和柔性辐射成像等应用提供参考。

相关链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c04241