卤化物钙钛矿因其优异的性能与合理的成本，已成为极具前景的X射线探测材料。其中，三维（3D）钙钛矿与低维钙钛矿之间的异质结构因其低离子迁移和良好的稳定性而备受关注。然而，目前仍缺乏精确构建异质结构的方法，且对其结构依赖的光电特性理解尚不深入。
本文南华大学王行柱和深圳技术大学肖爽等人开发了一种气相方法，可在三维钙钛矿上直接生长二维（2D）钙钛矿，精度达纳米级别。研究表明，二维钙钛矿有机层的空间位阻越大，离子迁移越慢，从而减少陷阱态并提升稳定性。基于具有(PA)₂PbBr₄封盖层的MAPbBr₃单晶，X射线探测器实现了22,245 μC·Gyair⁻¹·cm⁻²的灵敏度、240 μs的响应速度以及1.17×10⁻⁴ nA·cm⁻¹·s⁻¹·V⁻¹的暗电流漂移，这些性能指标均处于当前钙钛矿基X射线探测器的领先水平。
本研究提出了一种精确构建钙钛矿基异质结构的合成方法，深化了对晶格结构与性能之间关系的理解，有助于推动高性能、低成本X射线探测器的发展。
研究亮点：
- 气相法直接生长二维钙钛矿：开发了一种气相方法，可在三维钙钛矿表面直接、精确地生长二维钙钛矿封盖层，实现了纳米级厚度的可控构建。
- 空间位阻抑制离子迁移：研究发现二维钙钛矿中有机层的空间位阻越大，离子迁移越慢，从而显著降低陷阱态密度，提升器件稳定性。
- 器件性能全面提升：构建的2D/3D异质结探测器展现出超高灵敏度、超快响应速度与超低暗电流，综合性能处于同类探测器领先水平。
Zhang, B., Hao, C., Zhang, S. et al. Gas-Phase Construction of Compact Capping Layers for High-Performance Halide Perovskite X-Ray Detectors. Nano-Micro Lett. 18, 89 (2026).
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01900-3
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/22/50015160.html
