金属卤化物钙钛矿具有吸收系数大、载流子扩散距离长、激子结合能低等优异的光电性能，被广泛用作光电探测材料。并且，钙钛矿可通过低温溶液法进行合成，大大降低了材料和器件的制备成本，因此，构筑钙钛矿光探测器阵列在成像、传感等应用方面具有重要的意义。相对于钙钛矿多晶薄膜，单晶钙钛矿微米线具有更少的晶界、更少的缺陷态密度和良好的稳定性，因此具有更优异的光探测性能。然而目前钙钛矿微米线的制备方法主要是利用前驱体在衬底上直接生长获得，例如旋涂、刮涂等。但是以上方法只能获得小面积的微米线薄膜，而制备大面积微米线薄膜仍然存在极大的挑战。
基于上述研究背景，西北工业大学材料学院王红月＆王洪强团队在在《Advanced
Functional Materials》期刊上发表了题为“Spraying
Perovskite Intermediate Enabling Inch-Scale Microwire Film Fabrication for
Integration Compatible Efficient-Photodetectors Array”的文章（DOI: 10.1002/adfm.202209942）。通过一种通过喷涂预先合成的微米线中间体，获得平整的英寸级微米线薄膜的方法，研究发现喷射的小液滴促进了溶剂到达衬底前的溶剂挥发，避免了微米线重新溶解于高沸点的DMF溶剂并在退火过程中维持了微米线形貌，相较于旋涂和滴涂，喷涂实现了在15 × 15 mm2玻璃基底上更平整的微米线薄膜，随后，利用掩模版在微米线表面沉积金电极获得了7 × 7光探测器阵列，该光探测器阵列相较于对应的多晶薄膜光探测器具有更优异的光探测性能，性能可重复性良好、统计分布均匀。在光功率密度为15.7 μW cm-2 的655 nm光源和1 V偏压下，FAPbI3光探测器阵列平均响应度和比探测率分别为(1.60 ± 0.46) A W-1 和 (1.49 ± 0.50) × 1012 Jones，MAPbI3光探测器阵列平均响应度和比探测率分别为(0.065 ± 0.046) A W-1 和 (2.54 ± 0.77) × 1011 Jones，FAPbI3和MAPbI3微米线光探测器阵列最高比探测率分别为1.26 × 1013 Jones和 9.67 × 1011 Jones，该性能远高于对应的多晶薄膜光探测器并在同类器件中具有领先水平。图1. MAPbI3和FAPbI3微米线中间体合成与稳定性探究。图2. MAPbI3和FAPbI3微米线形貌、晶体结构和光谱表征。图3. 喷涂、旋涂和滴涂三种微米线薄膜沉积工艺均匀性对比。图4. FAPbI3喷涂微米线与旋涂多晶薄膜光探测器阵列性能对比图。图5. MAPbI3喷涂微米线与旋涂多晶薄膜光探测器阵列性能对比图。王洪强：西北工业大学教授，材料学院副院长，德国洪堡学者、欧盟玛丽居里学者及国家海外高层次人才引进计划青年项目入选者。长期从事光热瞬态极端条件材料与器件研究，在Chem. Soc. Rev.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energ. Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.等国际重要期刊发表SCI论文110余篇，总引用4700余次，H因子38。申请中国、日本发明专利17项（授权13项）。担任陕西省创新引智基地负责人、陕西省石墨烯联合实验室副主任、陕西省纳米学会副理事长、中国材料研究学会极端条件材料与器件分会委员、《中国材料进展》等期刊编委等职。王红月：西北工业大学材料学院纳米能源材料研究中心副教授，博士生导师。2015年在法国巴黎第六大学，巴黎高科-巴黎市工业物理化学高等工程师学院（ESPCI）获得博士学位，随后在法国巴黎第十一大学，纳米科学与纳米技术中心从事博士后研究。主要从事纳米光电器件的开发，包括超材料发光二极管、单量子点隧道结和荧光传感薄膜等，并在相关领域积累了一定研究经验，在ACS Nano, Adv. Opt. Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces, Phys. Rev. Appl., PRB Rapid Communication., J. Mater. Chem., Chemistry. Asian J., 和Macromolecules 等高水平期刊共发表论文20余篇。
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