近日，华东理工大学教授侯宇、杨化桂、杨双团队，将分子有序度概念应用于钙钛矿材料，通过对萘基及喹啉基分子配位位点的精确调控，设计合成了一系列分子有序度可控的新型一维钙钛矿半导体材料，为探索新型低维钙钛矿半导体材料、进一步协同提高钙钛矿材料在X射线探测应用中的性能和稳定性提供了新思路。相关研究发表于《德国应用化学》。
有机-无机杂化钙钛矿材料因其可调的结构和带隙、优异的光电性质以及简便的制造工艺，被认为是最具发展潜力的新型半导体材料之一。这类材料通常由无机金属卤化物骨架与有机功能分子按特定堆叠方式构成，将电活性功能分子应用于钙钛矿晶体结构有望显著提升材料的光电性质，但有机分子排列方式对电荷传输的影响机制尚未明晰。
研究团队合成的系列一维钙钛矿半导体材料中，有机分子结构有序的5-氨基喹啉铅碘（5-AQPI4）仅具有1个旋转运动和2个旋转状态的最高有序度，其载流子迁移率-寿命积大幅提升，证实了分子有序提高低维钙钛矿电荷输运性能的新机制。进一步分析发现，5-AQPI4晶体[011]取向上阳离子间具有强烈的π-π堆叠，形成了高效的电荷载流子传输通道，同时有序分子抑制了离子迁移行为，解耦了电荷载流子和离子的传输。
基于上述传输特点，研究团队将5-AQPI4晶体构建的[011]取向探测器件用于X射线探测应用。测试结果显示，该探测器件可在高工作电场下稳定工作，灵敏度和探测极限均表现优异。
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相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202506973
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