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铁电薄膜极化驱动的自偏置增强型紫外-可见光探测器特性
摘要： 本工作展示了一种多晶BiFeO3薄膜自供电紫外-可见光探测器特性，该薄膜在紫外和可见光下均表现出显著的光响应。有趣的是，该薄膜根据极化翻转特性显示出可切换的光电探测器特性，从而证实了极化驱动退极化场对观测特性的作用。重要的是，在紫外光下观测到的光电探测器性能参数——如响应度（23.9×10?4 A W?1）、探测率（2.2×1010琼斯）、光电导增益（8.5×10?3）和外量子效率（5.3%）——比类似氧化物铁电体系中报道的数值高出2至4个数量级。这些研究确立了多晶BiFeO3薄膜作为自供电紫外-可见光探测器的应用价值。
关键词： BiFeO3、铁电体、薄膜、紫外-可见光探测器、自供电
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过界面态调控与热释光电子效应提升p-Si/n-ZnO自供电光电探测器性能
摘要： 基于氧化锌的自供电光电探测器（PD）在分布式传感器网络和物联网中具有巨大的应用潜力。然而，氧化锌内部大量的表面或界面态限制了其性能提升。本研究通过紫外辐照作为界面修饰工程，显著消除了氧化锌的表面和界面态。界面态的减少降低了欧姆电阻，同时增强了热释光电子效应的调控作用。由此，该自供电光电探测器的瞬态响应电流得到显著提升，在325-785纳米宽带激励光下实现了超过5900%的最大增强因子，相应响应时间缩短至几毫秒或亚毫秒量级。结果表明，氧化锌表面态的减少能有效增强热释光电子效应的调控作用，并大幅提升自供电宽带光电探测器的响应性能，该器件在物联网、宽光谱检测与成像以及智能光电器件等领域具有重要应用需求。
关键词： 自供电、紫外辐照、界面态、热释光电子效应、宽带光电探测器
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于气相沉积铋薄膜的自供电超宽带柔性光电探测器
摘要： 铋（Bi）作为一种拓扑半金属材料，因其迷人的特性而受到广泛关注。本研究通过直接简便的蒸气沉积法，在300纳米SiO?/Si（SiO?）和聚酰亚胺（PI）衬底上成功生长了铋薄膜。这些铋薄膜进一步被用于制备刚性和柔性光电探测器?；贐i/SiO?的刚性光电探测器展现出快速、高度稳定、自供电及超宽带的光响应特性。柔性Bi/PI光电探测器在多种曲率半径弯曲及数百次弯曲循环后，仍表现出优异的光响应耐久性与重复性。结果表明，蒸气沉积制备的铋薄膜在下一代光电器件中具有巨大应用潜力。
关键词： 柔性、气相沉积、超宽带、自供电、光电探测器、铋薄膜
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于α/β相结的自供电日盲光电探测器
摘要： 近期，自供电型Ga2O3基日盲光电探测器因设备节能、小型化和高效能需求增长而备受关注。由于p型掺杂存在重大挑战，构建理想的Ga2O3基p-n结器件结构仍具难度。虽然异质结自供电器件前景可期，但存在两大致命缺陷：（1）异质结材料带隙较窄导致非日盲区光敏性；（2）晶格失配造成外延膜质量欠佳。针对Ga2O3多种多晶型态，我们提出构建α/β相结结构用于自供电日盲光电探测器，α相与β相Ga2O3间较小的晶格失配及相近的带隙将解决上述问题。α/β-Ga2O3相结预期形成II型能带排列，促进光生载流子分离并通过结区转移至对应电极。本研究通过低成本简便的水热法与后退火处理工艺，制备出具有厚度可控β-Ga2O3壳层的垂直排列纳米棒阵列α/β相结。成功构建了固态型和光电化学型两种自供电α/β-Ga2O3相结探测器，分析表明该探测器无需偏压即可高效检测日盲信号。本工作证实α/β-Ga2O3相结在自供电日盲光电探测器中的应用价值，其不仅节能高效，更能在无外接电源情况下长期适用于太空、南北极等严苛环境。
关键词： 日盲光电探测器、相结、氧化镓、α/β相结、自供电
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有高灵敏度和快速响应的自供电日盲紫外光电探测器：β-Ga2O3/Spiro-MeOTAD p-n异质结
摘要： 太阳能盲紫外（UV）光电探测器在军事和民用领域具有广泛需求，尤其是基于光伏效应的自供电器件。本研究成功构建了Spiro-MeOTAD/β-Ga2O3有机-无机杂化结构的太阳能盲光电探测器。该器件可在零偏压下实现自供电工作模式，在低功率强度（~1 μW/cm2）紫外光照条件下展现出显著的窄光谱探测性能，具有高响应度（65 mA/W）和大外量子效率（32%）。值得注意的是，该器件表现出快速的时间脉冲响应（上升时间τrise~2.98 μs，衰减时间τdecay~28.49 μs），优于先前报道的Ga2O3基自供电光电探测器。更重要的是，该探测器运行稳定且具有良好的重复性。这些优异性能可归因于Ga2O3与Spiro-MeOTAD之间预先存在的能带排列，其综合指标达到或超过其他自供电太阳能盲紫外光电探测器，证实基于Ga2O3/Spiro-MeOTAD异质结的器件结构设计是适用于太阳能盲紫外信号探测的高灵敏度、超快响应及自供电光电探测器的优秀候选方案。
关键词： β-Ga2O3、螺环-MeOTAD、光电探测器、日盲紫外、自供电、异质结
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于无机钙钛矿CsPbI?-CsPbBr?异质结纳米线阵列的柔性自供电横向光电探测器
摘要： 自供电钙钛矿光电探测器主要采用由活性层、电子-空穴传输层和电极组成的垂直异质结结构，这会导致入射光损失和界面缺陷积聚。为解决这些问题，研究团队采用原位转化与掩模辅助电极制备法，在刚性玻璃和柔性萘二甲酸乙二醇酯衬底上设计出基于CsPbI3-CsPbBr3异质结纳米线阵列的自供电横向光电探测器。通过在压力辅助模压过程中添加聚乙烯吡咯烷酮并优化前驱体浓度，提升了钙钛矿纳米线阵列的结晶度与稳定性。该基于纳米线阵列的横向器件在自供电工作状态下展现出125 mA W?1的高响应度，以及0.7毫秒的快速上升时间和0.8毫秒的衰减时间。这项工作为制备面向自供电光电探测的钙钛矿异质结纳米阵列提供了新策略。
关键词： 钙钛矿、光电探测器、柔性器件、自供电
更新于2025-09-23 15:19:57
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自供电且柔性的钙钛矿光电二极管/太阳能电池双功能器件（采用二硫化钼空穴传输层）
摘要： 混合有机-无机钙钛矿在光电器件中极具应用前景，但其不稳定性问题需在实际应用前解决。作为解决方案之一，寻找能提升器件稳定性和耐久性的传输层至关重要。本研究首次采用共掺杂石墨烯透明导电电极，在高性能柔性p-i-n型钙钛矿光电二极管（PD）/太阳能电池双功能器件（PPSBs）中应用二硫化钼（MoS2）作为空穴传输层（HTL）。该PPSBs在0V偏压下光照时电流激增高达10^6倍，实现"自供电"功能。在PD模式下，器件在紫外至可见光宽光谱范围内展现出高响应度和开关比；在太阳能电池模式下则呈现优良光伏特性。光响应性能在30天内仅衰减38%，连续光照100小时下光稳定性近乎完美。柔性PPSBs在4mm曲率半径下经历3000次弯曲循环后仍保持约57%的初始光电流，展现出卓越机械性能。这些结果表明MoS2薄膜能成功用作钙钛矿基刚性/柔性光电器件的空穴传输层。
关键词： 光电二极管、共掺杂、二硫化钼、石墨烯、双功能、空穴传输层、钙钛矿、太阳能电池、自供电
更新于2025-09-23 15:19:57
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自供电柔性TiO?纤维光探测器：与P3HT形成的异质结及金纳米颗粒提升的响应度与选择性
摘要： 通过阳极氧化与真空旋涂相结合的方法，可轻松制备出一种新型无机-有机异质结（TiO2/P3HT（聚3-己基噻吩）），所构建的柔性纤维状光电探测器（FPD）展现出高性能自供电紫外-可见宽带光响应特性——具有响应速度快、灵敏度高、稳定性良好等优势，在弯曲状态下仍能保持高度稳定的性能，显示出在可穿戴电子设备中的巨大应用潜力。此外，通过调控溅射间隔沉积金纳米颗?？山徊教嵘淞槊舳扔胙≡裥?。最优化的Au/TiO2/P3HT FPD在350 nm光照下0 V偏压时实现了约700%的灵敏度提升。其陡峭的截止边沿与高紫外-可见抑制比（约17倍）表明该器件为自供电柔性紫外光电探测器。本研究为调控柔性电子器件的光电性能提供了有效且通用的方法。
关键词： 二氧化钛/聚3-己基噻吩异质结、金纳米颗粒、纤维光电探测器、柔性器件、自供电
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于PEDOT:PSS/β-Ga2O3有机/无机p-n结的高响应度、高抑制比自供电日盲紫外光电探测器
摘要： 基于无机/有机杂化p-n结，我们提出了一种具有高抑制比的高响应度自供电日盲深紫外（DUV）光电探测器。得益于高结晶度的β-Ga2O3和优异的透明导电聚合物PEDOT:PSS，该器件在无任何电源供电的情况下，在245 nm波长处展现出2.6 A/W的超高空载响应度，并具有255 nm的陡峭截止波长。该响应度远超以往日盲DUV光电探测器。此外，该器件展现出高达103的日盲/紫外抑制比（R245 nm /R280 nm），比现有Ga2O3基日盲光电探测器报道的平均值高出两个数量级。该光电探测器还具有仅17 nm宽度的窄带通响应特性。这项工作对于开发面向未来节能光电器件的高波长选择性、低成本DUV光电探测器具有重要价值。
关键词： 自供电、PEDOT:PSS/β-Ga2O3、等离子体学与光电子学、有机/无机p-n结、能量转换与存储、高抑制比、高响应度、日盲紫外光电探测器
更新于2025-09-19 17:13:59
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可调谐p型和n型Nb:TiO<sub>2</sub>及自供电Nb:TiO<sub>2</sub>/CdS光电探测器性能优化
摘要： 首次选用铌掺杂二氧化钛（Nb:TiO2，NTO）和硫化镉（CdS）构建自供电光电探测器以优化性能。通过掺杂铌和调节溅射功率可控制p型或n型NTO以及异质结的能带结构。低溅射功率倾向于生成纯锐钛矿晶体，高功率则诱导产生沿(200)晶向排列的额外金红石相。在120W溅射功率下沉积的NTO薄膜因氧空位补偿呈现p型特性；180W功率沉积的含锐钛矿与金红石混合相且存在晶格缺陷的NTO薄膜经退火后显示n型半导体性质。通过测量n-n型锐钛矿-TiO2/CdS、p-n型锐钛矿-NTO/CdS及n-n型混合-NTO/CdS异质结的能带结构，我们确定了界面载流子运动特征并调控能带结构以优化光电探测器性能。在无外接电源情况下，混合-NTO/CdS（光源：550nm）的响应度至少达到0.125A/W，响应速度低于10ms，可用于构建自供电光电探测器。
关键词： 二氧化钛，自供电，光电探测器
更新于2025-09-19 17:13:59