近日，物电学院王浩教授课题组与美国托莱多大学Yanfa Yan教授课题组合作在Nano Energy（IF=13.12）上发表题为“Self-Powered CsPbBr₃Nanowire Photodetector with a Vertical Structure”的论文，论文第一作者为物电学院周海副教授，王浩教授与Yanfa Yan教授为共同通信作者，湖北大学为第一作者单位。

单晶卤化钙钛矿纳米线（NW）由于其高光致发光量子产率，大载流子迁移率和长载流子扩散长度而在高性能光电探测器（PD）中引起了极大关注。到目前为止，大多数高性能的纳米线探测器是基于单根或阵列的纳米线结构，这些器件需要复杂的制备工艺。此外，对于这些纳米线探测器而言，其自供电性能更是面临极大的挑战。因为要获得自供电特性，需要制备pn结或者肖特基势垒结构器件，而钙钛矿p、n掺杂的困难以及纳米尺度操作的困难，加大了基于单根或者阵列的自供电纳米线器件的难度。

有鉴于此，团队通过液相合成和卤化物交换的组合方法制备CsPbBr₃纳米线，并基于简单的工艺流程，组装成了具有垂直p-i-n结构的自供电钙钛矿纳米线探测器。在沉积空穴选择层之前，在钙钛矿纳米线膜上涂覆聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）以填充空隙，使其可以钝化钙钛矿纳米线的表面并减少暗电流。最终，团队优化的CsPbBr₃纳米线PD在473 nm激光照射下展示出低至4.0 nA cm^-2的暗电流密度和高达22.9 mA cm^-2的光电流密度，获得了较高的线性动态范围（135 dB）。此外，该钙钛矿纳米线PD显示出了较好的自供电性能，具有高于10⁶的超高开/关比，高达0.3 A W^-1的响应度和高达1×10¹³Jones的探测度。

这一成果2018年发表在Nano Energy（IF=13.12）上（DOI:10.1016/j.nanoen.2018.09.040）。除该篇论文外，基于周海副教授在美国访问研究期间的工作，2018年双方合作还发表了另外3篇SCI一区论文，包括2篇J. Phys. Chem. Lett.（IF=8.7）和1篇ACS Photonics（IF=6.88），湖北大学均为通讯作者单位。

部分结果如下：

Figure1(a) Schematic illustration oftheperovskiteNWPD. (b) Energy band diagram of the perovskiteNWPD. (c)Cross-sectional SEM image of theperovskiteNWPD. The scale bar is 500 nm. (d) DarkI-Vcurves of the perovskiteNWPDs coated with PMMA at various rpm. (e) On/off ratio curves. (f)J_scofthe perovskiteNWPDs coated with PMMA at various rpm. The optical power is about 641 mW cm^-2.

Figure2(a)J-Tcurvein semi-logarithmic coordinates at the light intensity of 641 mW cm^-2. (b)J-Tcurveat the light intensity of 6.4×10^-4mW cm^-2. (c)J-Tcurvewith long time testin air. (d) 3 dB bandwidth of the PD.(e) Time response of the PD. (f)Time-resolved PL spectra of the CsPbBr₃NWs grown on glass substrates with various PMMA coatings. All curves (a-e) are measured at 0V.