张辉教授团队制备出具有高探测率的CsPbI3纳米管光电探测器件

目前，尽管在合成CsPbI₃一维纳米材料如纳米线、纳米棒等方面取得了显著进展，但几乎没有纳米管及其类似物的报道。与纳米线、纳米带和纳米片相比，纳米管由于管腔内的光捕获效应而具有增强的光吸收能力，从而会提高其光电性能，有望应用于各种光电器件。

我院张辉教授团队与宁波工程学院杨为佑研究员及复旦大学方晓生教授课题组展开合作研究，采用溶剂热法合成了横截面为矩形的单晶CsPbI₃纳米管，利用此纳米管组装成的光电探测器器件显示出优异的性能，其探测率达到9.99×10¹³ Jones。

该成果发表在《Small》(IF=10.856, DOI: 10.1002/smll.201905253)上，题为“CsPbI₃ Nanotube Photodetectors with High Detectivity”，湖南大学材料科学与工程学院为论文第一单位，博士生杜振涛为第一作者，张辉教授、杨为佑研究员和方晓生教授为共同通讯作者。

链接：https://doi.org/10.1002/smll.201905253

图1. (a-b) 不同放大倍数下典型CsPbI₃纳米管SEM图；(c) 单根CsPbI₃纳米管的TEM图，左上方插图为(c)图中纳米管上标记‘A’处的HRTEM图，右下方为对应的傅里叶变换图；(d) 显示有(100)平面的CsPbI₃晶体结构；(e-f) 典型的CsPbI₃纳米管的EDX谱和XRD图谱；(g-i) Cs，Pb和I在单个纳米管内的元素分布图
 

图2. (a) 偏压为2.0V，光电探测器器件在暗态和405nm光照下的光开关特性曲线图；(b) 光电探测器器件的光响应时间曲线图；

(c) 相同光强下，不同偏压下的电流-时间曲线图；(d) 在光强为0.27mW×cm^-2下，R_λ和D*作为偏压的函数曲线图；

(e-g) 光照射到纳米线、纳米片及纳米管上的示意图