全溶液法制备的以CsPbBr3胶体纳米晶为载流子提取层的紫外-红外宽带三层光电探测器

摘要： 胶体量子点（CQDs）因其可调带隙和量子限域效应，在光电子学领域展现出极具前景的纳米材料特性。特别是全无机CsPbX3（X=Br、Cl和I）钙钛矿纳米晶（NCs），凭借其在光伏器件中极具潜力的应用价值而备受关注。本文展示了一种全溶液法制备的高性能宽带光电探测器ITO/ZnO/CsPbBr3/PbS/Au，并探讨了CsPbBr3量子点层在三结器件中作为载流子提取层的作用。与双层器件ITO/ZnO/PbS/Au相比，紫外-红外宽带三结光电探测器ITO/ZnO(80nm)/PbS(150nm)/CsPbBr3(50nm)/Au的暗电流和光电流均得到增强，其中器件ITO/ZnO(80nm)/CsPbBr3(50nm)/PbS(150nm)/Au在6.8 mW/cm2 405 nm光照下展现出最大比探测率（D*）为1.73×1012琼斯，响应度（R）为5.31 A/W；而器件ITO/ZnO(80nm)/PbS(150nm)/CsPbBr3(50nm)/Au在1.6 mW/cm2 980 nm光照下则获得最大D*为8.3×1012琼斯，R值达35 A/W。研究进一步阐释了三结光电探测器性能提升的内在机制。这种全溶液法制备的异质结结构策略，为高性能宽带光电探测器的开发提供了简便途径。