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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 激光诱导甲基碘化铋铵钙钛矿的光电与晶体学调控以提升夹层型光电探测器性能

    摘要： 为开发高性能钙钛矿基光电探测器，需通过材料改性提升钙钛矿材料的光学与晶体学特性。现有研究多通过掺杂改变化学结构来实现这一目标。本研究提出一种清洁且结构保持的调控方法：采用Nd:YAG激光器二倍频输出的2.5 mJ激光脉冲辐照铋基无铅钙钛矿材料。XRD谱图显示结晶度提升且晶粒尺寸减小，SEM图像呈现缺陷最小化的表面形貌，PL光谱表明俄歇复合率降低，吸收光谱显示在带隙值不变情况下吸收增强。由此制备的简化夹层结构光电探测器在-2 V偏压、15 mW/cm2入射太阳光及室温测试条件下，展现出4.5×10? Jones的最高光电探测率、25 μA/W的最大光电响应度、约10?的最高光敏度以及10 ms的最小光学开关时间。因此，激光脉冲辐照为提升钙钛矿材料光学与晶体学特性提供了新途径，可据此开发高效光子学与光伏器件。

    关键词： 激光辐照、晶体学特性、光学特性、钙钛矿光电探测器、无铅钙钛矿材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一种电调谐单色/双色成像光电探测器

    摘要： 基于小分子（COi8DFIC）/钙钛矿（CH3NH3PbBr3）混合薄膜，开发出一种具有快速响应速度的电调制单/双色成像光电探测器。由于I型异质结特性，该器件仅需施加微小偏压即可便捷实现双色图像到单色图像的转换。无电源状态下，该光电探测器分别呈现≈544 nm（可见光区）和≈920 nm（近红外区）两个明显截止波长，其双峰响应度分别为≈525 nm处的0.16 A W?1和≈860 nm处的0.041 A W?1，响应速度达≈102 ns。在0.6 V偏压下，该器件可工作于单色模式，在≈475 nm处获得峰值响应度0.09 A W?1并保持≈102 ns的快速响应速度。研究基于能带理论建立了物理模型，阐明了可调谐单/双色光电探测的机理。该工作将为复杂环境下成像探测用溶液法制备多功能光电探测器提供新思路。

    关键词： 有机/钙钛矿光电探测器，响应速度，双色成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用等离子体蝴蝶结纳米天线阵列提升钙钛矿光电探测器在近红外区的性能

    摘要： 三阳离子混合金属卤化物钙钛矿因其高光子-电子转换效率、低激子结合能和良好的热稳定性，成为重要的光电材料。然而，由于在较长波长（尤其是近带边和带隙波长以上）的本征吸收较弱，该类钙钛矿在近红外（NIR）波段的光子-电子转换效率较低。本研究设计并制备了一种等离子体功能化的钙钛矿光电探测器（PD），将钙钛矿活性材料（(Cs0.06FA0.79MA0.15)Pb(I0.85Br0.15)3）旋涂于金蝶形纳米天线（BNA）阵列基底表面。在785 nm激光（接近钙钛矿带边）照射下，基于BNA的等离子体PD展现出比硅/二氧化硅常规PD约2962%的光响应增强。此外，该等离子体PD的探测率达到1.5×1012量级，外量子效率高达188.8%，超过常规PD 30倍以上。性能大幅提升源于局域表面等离子体共振耦合增强了BNA阵列周围的电场。这种BNA-钙钛矿设计还可用于提升其他光电设备性能，该概念亦可拓展至不同活性材料的其他光谱区域。

    关键词： 近红外、蝴蝶结纳米天线阵列、钙钛矿光电探测器、局域表面等离子体共振

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过阳离子工程提升超柔性钙钛矿光电探测器的性能

    摘要： 高性能超柔性轻质钙钛矿光电探测器在包括无人机在内的任意基底上具有广阔应用前景。本研究报道了一种简便方法：通过调节阳离子比例来优化柔性超?。?0微米）聚酰亚胺基底上钙钛矿光电探测器的性能。在硫氰酸铅存在条件下，引入适量甲脒阳离子可显著提升三碘化甲基铵铅钙钛矿薄膜质量并延长载流子寿命。采用极简器件结构实现了响应时间（上升时间89毫秒/下降时间47毫秒）优异的钙钛矿光电探测器。此外，该柔性探测器经严格折叠弯曲后仍保持良好性能，展现出优异机械特性，适用于多种应用场景。

    关键词： 组分工程、机械稳定性、超柔性探测器、钙钛矿光电探测器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用氧化锌纳米棒阵列作为电子传输层的高性能CsPbBr?量子点光电探测器

    摘要： 钙钛矿光电探测器中的电子传输层（ETL）对实现高效电子提取起着关键作用。本研究报道了一种基于水热法制备的ZnO纳米棒（NRs）作为ETL、热注入法制备的CsPbBr3量子点（QD）作为光吸收体的钙钛矿光电探测器。通过表征分析了材料的晶体结构、形貌特征、光致发光（PL）性能以及器件中高效电子提取的物理机制。光致发光和瞬态光致发光测试证实该结构有效抑制了复合过程并增强了向氧化铟锡阳极的电子传输。与基于ZnO薄膜/CsPbBr3量子点的探测器相比，ZnO纳米棒/CsPbBr3量子点探测器在响应参数上展现出显著提升：上升时间为12毫秒，衰减时间为38毫秒，开关比达到3000。这些结果表明所制备的ZnO纳米棒/CsPbBr3量子点异质结在光电探测器领域具有广阔的应用前景。

    关键词： 电子传输层、光致发光、氧化锌纳米棒、钙钛矿光电探测器、溴化铯铅量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 溶液法制备的柔性宽带光电探测器及溶液法制备的透明聚合物电极

    摘要： 报道了一种室温溶液法制备的柔性光电探测器，其光谱响应范围为300至2600纳米。研究提出采用具有300至7000纳米透光率且电导率优异的溶液处理聚合物薄膜作为透明电极?；诟猛该骶酆衔锏缂?，演示了采用"垂直"器件结构、集成钙钛矿/硫化铅量子点双层薄膜的溶液法柔性宽带光电探测器。钙钛矿/硫化铅量子点双层薄膜作为光活性层的使用将光谱响应扩展至红外区域，并通过陷阱辅助光倍增效应增强可见光与红外区的光电流密度。在室温及-1V偏压下工作时，该溶液法柔性光电探测器展现出超过230 mA W-1的响应度、300至2600纳米波段超过1011 cm Hz1/2/W的光电探测率以及约70分贝的线性动态范围。研究还发现该柔性宽带光电探测器具有快速响应特性和优异柔韧性。这些结果表明，本研究通过溶液处理透明聚合物电极，开发出一种简便方法实现了室温工作、超高灵敏度的"垂直"结构溶液法柔性宽带光电探测器。

    关键词： 钙钛矿光电探测器、宽带光电探测器、硒化铅量子点、柔性电子器件

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • MgO/ZnO微球双层结构提升高探测率自供电MAPbI3钙钛矿光电探测器稳定性

    摘要： 近年来，有机-无机杂化钙钛矿光电探测器（PDs）被视为极具前景的下一代探测器。然而，钙钛矿PDs的商业化仍面临重大挑战，其中之一便是稳定性差的问题。本文展示了一种MgO/ZnO微球（MS）双层结构，可在保持高探测率的同时提升器件稳定性。该MgO/ZnO MS双层结构中，ZnO MS阵列支架能促进钙钛矿渗透至纳米阵列，并凭借特殊的微球阵列结构（其排列的纳米结构间存在较大间隙）提升光捕获效率。MgO可钝化ZnO与钙钛矿之间的界面，既增强器件稳定性又促进载流子传输。最终，采用该双层结构的PDs展现出优异性能：开关比高达7.0×10?以上，线性动态范围达87.7 dB，探测率达1.5×1012 Jones，各项指标均优于未添加MgO的器件。更重要的是，该双层结构器件相比无MgO器件具有更优的稳定性——在314 mW/cm2光强照射下，含MgO器件的光电流经连续30分钟照射后几乎无衰减；此外，在空气中存储15天后，含MgO器件性能仅轻微下降（开关比仍保持2.3×10?的高水平），表明其具备良好的存储稳定性。

    关键词： 氧化镁钝化，钙钛矿光电探测器，自供电，氧化锌微球

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过钙钛矿光电探测器原位监测电致变色超级电容器的微小储能变化

    摘要： 原位监测储能设备的健康状态是避免严重事故和重大紧急情况的智能方法。电致变色超级电容器（ECSCs）因其充放电过程中的智能颜色变化而脱颖而出。然而，仅通过识别其颜色变化很难获得精确的荷电状态。为解决这一问题，本文提出了一种由无机CsPbBr3钙钛矿光电探测器（PPD）和聚苯胺（PANI）//WO3 ECSC组成的集成系统。当ECSC充放电时，PPD能同步采集响应电流（波长520 nm的绿光照射下）的变化。该系统可持续精准记录颜色变化对应的实时荷电状态。该集成系统能快速检测低至47.2 mV（0.33 mC电荷变化）的电压波动，显示出其在管理ECSC乃至未来普通储能设备健康状况方面的巨大潜力。

    关键词： 原位监测器、小型储能器件、钙钛矿光电探测器、超级电容器、电致变色材料

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 电子传输层材料对CH3NH3PbBr3钙钛矿基光电探测器性能的影响

    摘要： 本文合成了电子传输材料二氧化钛（TiO2）、浴铜灵（BCP）和苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM），并研究了它们在溴化甲基铵铅（CH3NH3PbBr3）钙钛矿光电探测器中的应用。结果表明，基于TiO2电子传输层（ETL）的器件比基于BCP和PCBM ETL的器件具有更高的光电流、响应度和探测率。然而，由BCP ETL和TiO2 ETL组成的器件的理想因子、载流子迁移率、陷阱宽度和陷阱密度相当。TiO2 ETL可能有助于界面陷阱的钝化，形成高质量的紧密界面，并提供更合适的能级以有效阻挡空穴和高效提取电子，从而提高器件性能。通过阻抗谱分析，TiO2 ETL器件的优异性能可归因于更好的接触选择性和高复合电阻。

    关键词： PCBM（富勒烯衍生物）、电子传输层、BCP（浴铜灵）、TiO2（二氧化钛）、钙钛矿光电探测器、CH3NH3PbBr3（溴化甲铵铅）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 高灵敏度、快速响应的钙钛矿光电探测器在弱光检测电路和可见光通信系统中的验证

    摘要： 有机-无机杂化钙钛矿（OIHP）光电探测器凭借卓越的材料特性展现出前所未有的器件性能。然而，具有缺陷表面和晶界缺陷的溶液法制备OIHP多晶薄膜始终制约着探测器的关键参数。本研究采用非富勒烯钝化层对OIHP材料实现更高效的钝化，显著降低陷阱态密度，在-0.1V偏压下获得低至2.6×10?? A·cm?2的暗电流。此外，非富勒烯/C60异质结在近红外（NIR）波段的强吸收特性通过有效电荷传输将探测范围拓展至900 nm以上，最终在650 nm和820 nm波长分别实现1.45×1012 cm·Hz1/2·W?1和7.37×1011 cm·Hz1/2·W?1的比探测率。值得注意的是，通过消除电阻-电容常数的限制，在0.6 mm2器件面积上获得了27 ns的响应速度。该探测器在弱光检测电路和可见光通信系统中展现出卓越的实际应用价值。研究认为，这种兼具高灵敏度、近红外响应和超快响应速度的OIHP光电探测器将为商业化应用铺平道路。

    关键词： 弱光检测电路、钙钛矿光电探测器、快速响应、可见光通信、高灵敏度

    更新于2025-09-11 14:15:04