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Effect of dimensional expansion on carrier transport behaviors of the hexagonal Bi-based perovskite crystals

Journal of Energy Chemistry 2022年第3期31卷 459-465,I0013页

作者： Qihao Sun Bao Xiao Leilei Ji Dou Zhao Jinjin Liu Wei Zhang Menghua Zhu Wanqi Jie Bin-Bin Zhang Yadong Xu State Key Laboratory of Solidification Processing&Key Laboratory of Radiation Detection Materials and Devices MIITSchool of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072ShaanxiChina College of Chemistry Nankai UniversityTianjin 300071China School of Microelectronics Xidian UniversityXi’an 710072ShaanxiChina

All-inorganic Cs_(3)Bi_(2)I_(9)(CBI)halide perovskites are sought to be candidate for photoelectrical materials because of their low toxicity and satisfactory ***,the discrete molecular[Bi2I9]3−clusters limit the charge-transport ***,the defect halide perovskite based on trivalent Bi^(3+)is expanded to Cs_(3)Bi_(2)I_(6)Br_(3)(CBIB).Centimeter-size CBIB single crystal(Φ15×70 mm^(3))was grown by the vertical Bridgeman *** powder X-ray diffraction analysis shows that CBIB has structure with lattice parameters of a=b=8.223Å,c=10.024Å,α=β=90°andγ=120°.The density functional theory(DFT)calculations demonstrate that the charge density distribution was enhanced after the dimensional *** enhancement of carrier transport ability of(00l)in-plane is characterized before and after dimensional *** obtained CBIB(001)exhibited an electron mobility up to 40.03 cm^(2)V^(−1)s^(−1)by time-of-flight(TOF)technique,higher than 26.46 cm^(2)V^(−1)s^(−1)of CBI(001).Furthermore,the X-ray sensitivity increases from 707.81μC Gy^(−1)cm^(−2)for CBI(001)to 3194.59μC Gy−1 cm^(−2)for CBIB(001).This research will deepen our understanding of Bi-based perovskite materials and afford more promising strategies for lead-free perovskite optoelectronic devices modification.

关键词： Bi-based perovskite dimensional expansion Carrier transport Bridgeman method Radiation detection

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