与原始界面的材料集成对于功能器件的设计是必要的，并且在材料科学和半导体器件领域引起了广泛关注。目前异质材料的集成策略通常依赖于化学外延生长和物理气相沉积，这已被用于实现先进器件的高质量异质结构。然而，化学外延生长依赖于一对一的化学键，因此必须使用具有适当晶格常数和晶格对称性的目标材料。对于物理气相沉积，高能集成工艺使沉积的材料大部分为非晶或多晶，界面容易受到缺陷或化学扰动的干扰。
作为替代方案，范德华 (vdW) 集成提供了一种直接的物理组装方法， 而钙钛矿是一组非凡的光电材料，由于其非凡的光吸收系数和长的载流子扩散长度，已被提出作为光电器件应用的有希望的候选材料。石墨烯可以与钙钛矿形成强界面耦合，可用于探索新的物理和器件。
3D钙钛矿在2D石墨烯上的vdW集成主要通过在石墨烯表面旋涂或沉积多晶钙钛矿薄膜来实现。多晶钙钛矿的不良缺陷和晶界对载流子传输和光物理性能有不利影响。因此，有必要将单晶钙钛矿直接集成在石墨烯上，构建高性能的vdW异质结。目前，与3D单晶vdW集成相关的主要问题是块状晶体的表面粗糙度较大，导致部分接触界面不利于稳定集成和载流子传输。因此，在2D石墨烯上直接生长3D单晶钙钛矿以构建全面的高性能探测器仍然是一个挑战。
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近日，清华大学任天令课题组研究供了一种直接生长策略，将毫米单晶CH3 NH3 PbBr3 (MAPbBr3 ) 钙钛矿集成到单层石墨烯上，成功开发出单片集成石墨烯/钙钛矿异质结器件。在钙钛矿和石墨烯的协同作用下，石墨烯单晶钙钛矿探测器表现出卓越的综合性能，包括自供电行为、增强的光响应性（10.41 AW -1）和提高的比探测率（4.65×10 12jones），以及超快的响应速度（2.05μs）。该研究发表于《InfoMat》期刊上。
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这项工作为直接集成范德华异质结构和构建高性能探测器提供了新的策略。
论文题目：Directly integrated mixed-dimensional van der Waals graphene/perovskite heterojunction for fast photodetection
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/inf2.12347
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