日前，我院材料物理研究所在新型硫化物钙钛矿半导体材料研究方面取得积极进展，相关成果以题为“Parametric study on controllable growth of SrZrS₃thin films with good conductivity for photodetectors”的论文发表在中国科技期刊卓越行动计划领军期刊《Nano Research》上。郑州大学为第一作者单位，物理学院2021级硕士生梁雨润和青年教师张跃文为本文共同第一作者，我院青年教师韩炎兵和史志锋教授为本文共同通讯作者。

近些年，伴随着有机-无机铅卤钙钛矿材料的蓬勃发展，其本身稳定性和铅毒性也逐渐引起人们的担忧。SrZrS₃等硫化物钙钛矿是一类新兴的不含铅且具有良好稳定性的钙钛矿材料，并具有和铅卤钙钛矿相媲美的良好光电性能，逐渐受到人们的关注。但是，当前尚缺乏成熟的制备手段，来获得高质量的SrZrS₃薄膜，相应的器件报道更为少见。本工作中，系统性地提出SrZrS₃“粉末制备-靶材烧结-薄膜沉积与结晶-光探测器制备”完整流程，提供了一个便捷的薄膜制备和研究思路。得益于本工作中“磁控-重结晶”方法，SrZrS₃薄膜表现出了良好的致密性和均匀性。其光学吸收系数可以超过10⁵cm^-1。霍尔测试表明SrZrS₃薄膜是n型导电，载流子浓度为10¹⁷cm^-3量级，最佳迁移率高达106 cm²/Vs。上述良好的表面形貌、高光学吸收、载流子传输特性，允许我们首次将SrZrS₃薄膜应用于光探测器中。经过简单的初步尝试，基于SrZrS₃薄膜的光探测器即能够显示出8 A/W的高响应度。我们同时也提出SrZrS₃特殊的“弹性”特征，可能是其能够实现高质量制备和良好光电特征的重要因素。上述成果为新型钙钛矿材料及其器件应用方面提供了新思路。

该工作得到了国家自然科学基金委、中国博士后基金会、河南省自然科学基金会的支持。

原位链接：https://www.sciopen.com/article/10.1007/s12274-023-5412-9