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高可调谐二维层状钙钛矿窄带光电探测器

发布:Photonicseditor    |    2019-02-26 14:13    阅读:789
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光电探测器是成像、通信和生物医学传感系统中不可或缺的组成部分,就光谱响应范围的宽度而言可分为宽带和窄带光电探测器。虽然宽带光电探测器能够探测到较宽光谱范围(从红外、可见光到紫外甚至x射线),而窄带光电探测器只能感知一个小光谱范围的光,?#27426;?#20855;有很强的色彩辨别能力。这种窄带光谱鉴别能力使它们在生物医学,机器视觉等领域都有重要的应用。通常有四种方法来进行窄带光电检测,包括:(1)将光学滤波器与宽带光电探测器相结合; (2)使用具有窄带吸收特性的吸收器; (3)通过等离效应增强选定波长范围内的吸收;(4)通过电荷收集变窄来控制外部量子效率(EQE)。尽管基于以上这些方法可以表征窄带光电探测器的一些性质,但仍然有一些问题,例如,电荷收集变窄是实现无滤波器窄带光电检测的有效途径之一,但是它牺牲了光电探测器的灵敏度。为此,需要一种结构简单、光谱响应范围宽,体积小?#39029;?#26412;低的窄带光电探测器。

近日,华中科技大学的李德慧课题组利用二维钙钛矿材料制作了具有高度可调谐的窄带光电探测器,该探测器具有高的外量子效率(200%)、超低暗电流(10-12 A)以及高开关比(103)。此外,该窄带光电探测器的光谱响应可?#28304;?#32418;光到蓝光之间进行连续调制,且所有探测器的响应半高宽(FWHM)均小于60 nm,特别是在蓝光波长范围,低于20 nm。其优异的性能可归咎于二维钙钛矿中带隙以下自陷态的吸收和晶体面外方向极低电导?#23454;?#20849;同作用结果。该发现为下一代二维钙钛矿光电器件开启了广阔的应用空间。该研究成果发表在《Nature communications》上。



基于(BA)2(MA)Pb2I7单晶板的窄带光电探测器性能


二维钙钛矿窄带光电探测器机理研究

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来源:两江科技评论

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