有机无机杂化钙钛矿材料具有较低的缺陷态密度、较长的载流子寿命、较高的载流子迁移率和低的制备成本等优点，近年来在高能X射线的探测领域得到了越来越多的关注。与常见的三维钙钛矿和单胺基Ruddlesden-Popper (A)₂A′_n-1M_nY_3n+1二维钙钛矿相比，直链双胺阳离子的AA′_n−1M_nX_3n+1是一种新型二维钙钛矿，兼有出色的载流子传输和稳定性。然而，其光电特性尚未被完全探究清楚，且缺乏大尺寸高质量的单晶材料用于光电器件应用。

近日，新利18彩票 先进材料研究院黄维院士团队、陈永华教授和陕西师范大学材料科学与工程学院/新能源高等技术研究院刘生忠教授团队、赵奎教授，在Angewandte Chemie International Edition发表题为“Centimeter-sized Single Crystal of Two-Dimensional Halide Perovskites Incorporating Straight Chain Symmetric Diammonium Ion for Efficient X-ray Detection”的研究论文。成果报道了一种优化的降温结晶方法（modified temperature crystallization method），成功生长出厘米尺寸的二维钙钛矿(BDA)PbI₄单晶。光电性质研究表明(BDA)PbI₄单晶的缺陷态密度低达3.1×10⁹cm^-3，基于(BDA)PbI₄单晶材料的X射线探测器获得了242 µC Gy_air^-1cm^-2的灵敏度、430 nGy_airs^-1的低探测极限、7.3 ms的短响应时间、6.06 ×10^-9nA cm^-1s^-1V^-1的低暗电流基线漂移、以及极好的稳定性。上述结果说明基于直链双胺阳离子的AA′_n−1M_nX_3n+1型二维钙钛矿单晶在X射线探测应用的巨大潜力。

合作团队的沈悦（新利18彩票 ，硕士研究生）、刘渝城（陕西师范大学，博士研究生）为本文的共同作者。文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202004160，DOI:10.1002/anie.202004160。

作者：先进材料研究院；审核：王建浦