中國科學(xué)院大學(xué)團(tuán)隊在錫基鈣鈦礦光電探測器方面取得新進(jìn)展
導(dǎo)讀：光電探測器將入射光轉(zhuǎn)換為可調(diào)制的電信號，在自動駕駛、健康監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)成像、光通信、軍事安全和夜視等領(lǐng)域具有重要的作用。
光電探測器將入射光轉(zhuǎn)換為可調(diào)制的電信號，在自動駕駛、健康監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)成像、光通信、軍事安全和夜視等領(lǐng)域具有重要的作用。然而，市面上的光電探測器主要由無機(jī)半導(dǎo)體制成，如 Si、Ge 和 InGaAs等。這些半導(dǎo)體具有高溫加工和柔性不兼容的缺點(diǎn)。最近，有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦材料因其固有的特性，如靈活性、溶液加工性、低成本、可調(diào)帶隙、高吸收系數(shù)、低激子結(jié)合能、高載流子遷移率和長載流子擴(kuò)散長度等，已成為光電探測的理想候選材料。目前，大多數(shù)高性能的鈣鈦礦光電探測器都含有鉛。但是由于鉛的固有毒性，它無法應(yīng)用于可穿戴電子設(shè)備、醫(yī)療監(jiān)測和生物成像。在無毒的鈣鈦礦材料中，錫基鈣鈦礦因其寬的吸收光譜、低的激子結(jié)合能和高的載流子遷移率而表現(xiàn)出最大的潛力。然而，先前報道的無鉛鈣鈦礦光電探測器都存在暗電流大、響應(yīng)時間慢和探測率低等問題。 
近日，中國科學(xué)院大學(xué)光電學(xué)院孟祥悅教授課題組及其合作者，首次發(fā)現(xiàn)通過氰基上具有孤對電子的N可以與Sn2+配位，進(jìn)而抑制Sn2+的氧化。通過在FASnI3鈣鈦礦的前驅(qū)體溶液中引入具有氰基基團(tuán)的2-氰乙基-1-碘化銨添加劑后，Sn2+的氧化被抑制。所得到的薄膜表現(xiàn)出低的非輻射復(fù)合和缺陷態(tài)密度?；诖吮∧さ淖怨╇姽怆娞綔y器，表現(xiàn)出低的暗電流(1.04×10-9 A cm-2)，高的探測率(2.2×1013 Jones)，快的響應(yīng)速度(2.62 µs)和良好的穩(wěn)定性。在加入2-氰乙基-1-碘化銨分子后，器件的暗電流下降了接近一個數(shù)量級。通過抑制Sn2+氧化所增加的激活能被認(rèn)為是暗電流下降的主要原因。此外，柔性光電探測器也表現(xiàn)出杰出的性能。由于杰出的自驅(qū)動光探測性能，光電探測器在0偏壓和弱光的條件下被用于可穿戴人體健康監(jiān)測。最終，光電探測器與32×32的薄膜晶體管背板集成，實(shí)現(xiàn)極弱光(170 nW cm-2)成像。
本工作首次報道了氰基基團(tuán)用來抑制Sn2+的氧化。通過測試熱激活載流子活化能，Sn2+氧化與光電探測器暗電流的關(guān)系被建立。所得到的光電探測器被用于可穿戴健康監(jiān)測和弱光成像。這一成果近期發(fā)表在Advanced Materials上，孟祥悅教授是文章的通訊作者，課題組博士研究生劉天華為文章第一作者。(文/圖 劉天華)
版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
相關(guān)新聞
-
以專業(yè)理念打造值得信賴的產(chǎn)品 南京譜量光電亮相2024南京科儀展
南京譜量光電是一家從事光電儀器、精密機(jī)械、計算機(jī)軟硬件研發(fā)生產(chǎn)的技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)。- 2024-04-07 10:40:58
- 217
-
近日，浙江省計量院取得“閃爍體探測器γ譜儀校準(zhǔn)裝置”計量標(biāo)準(zhǔn)考核證書，填補(bǔ)浙江省在閃爍體探測器γ譜儀校準(zhǔn)領(lǐng)域的空白。- 2024-04-07 10:40:58
- 158
-
首屆APE亞洲光電博覽會在新加坡盛大開幕，聚焦光電前沿創(chuàng)新科技及新興應(yīng)用市場
由知名展會主辦機(jī)構(gòu)英富曼集團(tuán)主辦的首屆亞洲光電博覽會(Asia Photonics Expo, 簡稱：APE)于今日在新加坡金沙會議展覽中心盛大開幕! APE 2024以亞洲光電行業(yè)最新前沿創(chuàng)新科技及新興應(yīng)用市場為核心，旨在促進(jìn)光電行業(yè)上下游的深度技術(shù)交流與商業(yè)合作。- 2024-04-07 10:40:58
- 218
昵稱 驗(yàn)證碼 請輸入正確驗(yàn)證碼
所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)