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通过氧化铪薄膜作为电子阻挡层的隧穿效应增强有机光电探测器的光电流
摘要： 为实现有机光电探测器（OPD）的高探测率，我们研究了氧化铪（HfO2）作为电子阻挡层，试图通过隧穿效应获得低漏电流和高光电流。所制备器件结构为：铟锡氧化物（ITO）/HfO2/（聚[3-己基噻吩-2,5-二基][P3HT]:PC60BM）/镱/铝。为探究氧化铪薄膜中的隧穿效应，我们采用连续离子层沉积法制备了该薄膜，并将氧化铪的性能与氧化铝及聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）进行了对比。研究发现，由于OPD中隧穿效应的作用，氧化铪能实现低漏电流与高光电流。当薄膜厚度为5.5纳米、带宽约100千赫兹时，其探测率达到1.76×1012琼斯量级，具备商业化应用价值。
关键词： 探测率、隧穿效应、有机光电探测器、氧化铪、电子阻挡层
更新于2025-09-16 10:30:52
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锗纳米晶体-金属氧化物半导体光电探测器的尺寸依赖性光响应
摘要： 本文报道了高速锗纳米晶（nc-Ge）光电探测器的尺寸依赖性光响应特性与低频噪声行为。通过将共溅射制备的Ge-SiO2薄膜在800-900℃退火，合成了不同尺寸的SiO2基nc-Ge。研究发现探测器光响应随nc-Ge尺寸增大而增强，900℃退火样品展现出最大响应度（3.5 A/W）与快速响应特性。测量表明，900℃制备的nc-Ge光电探测器具有最低噪声等效功率（NEP）和最高探测率（D*），其电流涨落低频噪声谱功率密度（SI）最优。这种尺寸可调响应度源于光吸收差异、电场驱动载流子分离及氧化物势垒隧穿效应。瞬态光响应测试显示900℃样品最佳上升时间为6.2微秒。结果表明，nc-Ge在制造工艺与热预算方面完全兼容硅技术，是高性能集成光电器件的理想候选材料。
关键词： 探测率、噪声等效功率（NEP）、响应度、噪声功率谱、锗纳米晶体（nc-Ge）
更新于2025-09-16 10:30:52
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平面结构太赫兹阻挡杂质带探测器中结构参数对光响应的影响
摘要： 我们制备了具有相同平面结构但不同结构参数的锗基阻挡杂质带（BIB）太赫兹探测器。其光响应波段范围约为40-130微米。这些探测器在2.6V偏压和4K温度下的最佳探测率达到1.3×1013琼斯量级。我们研究了吸收层长度（AL）和阻挡层长度（BL）等结构参数对探测器性能的影响，得出存在使制备的BIB探测器获得最高灵敏度的最佳阻挡层长度。本工作凸显了优化结构参数及其对探测器性能影响的重要性。
关键词： 平面结构，吸收层长度，探测率，阻挡杂质带太赫兹探测器，阻挡层长度
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于溶液法制备的MoS<sub>2</sub>量子点/GaAs垂直异质结构的高性能自供电光电探测器
摘要： 本文介绍了一种采用溶液法在GaAs上制备的0D/3D异质结光电探测器特性。该研究使用通过标准声化学剥离工艺制备的二维层状材料合成的约2纳米尺寸MoS2量子点。显微和光谱分析证实形成了半导体相（2H相）MoS2量子点。探测器采用两种不同掺杂浓度的n型GaAs衬底制备，在n型0D MoS2量子点与块体n-GaAs之间形成n-n异质结。高掺杂浓度GaAs制备的器件在光照下反向电流增加约102量级，而低掺杂浓度器件则呈现约103量级的增幅。所有异质结光电探测器在400-950纳米可见光波段均呈现宽带响应，峰值响应度出现在500纳米处。即使不施加外部偏压，器件仍表现出约400 mA/W的峰值响应度和约4×1012 Jones的探测率，适用于自供电光电检测。结果表明，基于胶体MoS2/GaAs的混合异质结构为利用高吸收MoS2量子点制备宽带光电探测器提供了平台，这可能为开发具有优异探测性能的下一代光电器件指明方向。
关键词： 二硫化钼、探测率、量子点、光电探测器、垂直异质结构、砷化镓
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过快速界面电荷转移实现超灵敏有机调控CsPbBr?量子点光电探测器
摘要： 有机材料与胶体量子点（QDs）的集成兼具分子多样性和光电可调性优势，适用于超灵敏光电探测器。本研究将均匀的CsPbBr3量子点层夹在相同的聚-N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基联苯胺（Poly-TPD）与苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）（1:1）有机混合薄膜之间。CsPbBr3量子点层高效吸收激发光，产生的激子可充分扩散至量子点与有机混合层界面实现高效电荷分离和有效栅极调制。得益于界面理想的异质结结构，该器件暗电流显著抑制，光电流较原始量子点探测器显著提升。时间分辨瞬态吸收光谱测得量子点向有机混合层的超快电荷转移时间（≈300 ps），有助于增强电子-空穴对解离。这种溶液法制备的有机（Poly-TPD:PCBM混合层）调控CsPbBr3量子点探测器展现出超灵敏光电响应特性：噪声等效功率（NEP = 1×10?16 W Hz?0.5）、光暗电流比（2×103）及比探测率（D* = 4.6×1013琼斯）。该成果将为下一代超灵敏光探测技术奠定基础。
关键词： 探测率、有机材料、溶液法加工、光电探测器、钙钛矿量子点
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有聚合物驻极体中间层的超灵敏ZnO纳米线光电探测器——用于最小化暗电流
摘要： 氧化锌（ZnO）纳米线因其优异的光电特性，在紫外光探测领域备受关注。ZnO纳米线光电探测器的探测率常因缺陷诱导载流子产生的大暗电流而受限。本研究在ZnO纳米线与栅介质间引入聚2-乙烯基萘（PVN）薄层，利用PVN层中捕获电子产生的静电场来耗尽缺陷诱导载流子。暗电流成功从2.2×10?? A降至1.6×10?1? A。特别地，所制ZnO纳米线光电探测器实现了大光暗电流比（>10?）、高光电响应度（>10? A W?1）及超高探测率（>101? Jones），达到已报道ZnO基探测器中的最佳性能。这种简单方案为半导体纳米材料抑制暗电流以实现超灵敏光探测提供了新策略。
关键词： 聚合物驻极体、探测率、紫外光探测、氧化锌纳米线
更新于2025-09-12 10:27:22
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云母衬底氧化镓日盲紫外光电探测器：兼具超高光响应度与探测率的高温功能器件
摘要： 报道了一种在白云母衬底上制备的可在室温和高温下工作的氧化镓日盲紫外光电探测器。在室温条件下，当施加5V偏压并采用270nm波长75μW/cm2弱光照时，器件获得了9.7 A/W的超高峰值响应度。该探测器展现出极低的噪声等效功率（9×10?13 W/Hz1?2）和高达2×1012琼斯的超高比探测率，体现了卓越的检测灵敏度。进一步对柔性器件进行了500次弯曲半径5mm的耐弯折测试，500次循环后光电流仅轻微下降，展现出优异的可穿戴应用潜力。此外，高于室温条件下的光电流与暗电流特性表明器件在523K高温下仍保持优良性能，这对柔性光电探测器而言尤为突出。研究结果证实了氧化镓日盲紫外光电探测器在室温和高温环境中的应用潜力，为未来智能柔性传感器的发展奠定了基础。
关键词： 光响应、氧化镓、日盲光电探测器、探测率、柔性光电探测器、云母
更新于2025-09-11 14:15:04