物理科技生物学-PHYICA

用于魔师再现大动态范围成像的超快宽带钙钛矿光电探测器

物理学 2021-11-30 23:59:13

中国科学院 用于可见光和近红外(带有830纳米长通滤波器)成像的OIHP光电探测器,以及在发光二极管照明下对SITP(上海科技大学的缩写)字母图形成像

图中的白线和蓝线代表归一化光电流信号强度

信用:、、、李腾飞、、徐、、王震、展、胡、 基于有机-无机混合钙钛矿和有机体异质结的溶液处理宽带光电探测器已经被证明,获得了高达1000纳米的宽带响应光谱,在近红外区具有高EQE,超快响应速度为5

6纳秒和191分贝的宽线性动态范围

令人鼓舞的是,由于高动态范围的成像能力,获得了高质量的可见-近红外实际成像,使得解决方案处理的光电探测器应用从实验室向成像市场的加速转变成为可能 光电探测器是将光信号转换为电信号的关键光电元件,在工业生产、军事、生化检测、光通信等领域有着广泛的应用

有机-无机杂化钙钛矿,由于其优异的光电性能,包括可调直接带隙、卓越的光吸收、高载流子迁移率和低陷阱密度,引起了薄膜太阳能电池、发光二极管和光电探测器的巨大研究兴趣

近年来,高性能光电探测器的制备和表征技术得到了发展,高灵敏度、快速响应和大线性动态范围的光电探测器得到了报道

然而,为了绕过现有的由钙钛矿材料的带隙导致的可见光检测带的限制,需要新的器件结构和材料系统,其在宽光谱范围直至近红外提供高性能

在《光科学与应用》杂志发表的新论文中,来自中国吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室、中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室和中国科学院上海技术物理研究所的科学家及其合作者设计了与合适能带结构的有机体异质结(BHJ)结合的新型OIHP光电探测器,在近红外区实现了高于约54%的高外量子效率(EQE)

得益于光吸收层的低陷阱密度和传输层的高载流子迁移率,OIHP/BHJ光电探测器的超快响应时间仅为5

瞬态光电流法(TPC)可以减轻阻容时间常数的问题

为了进一步验证宽带探测能力和大线性动态范围(LDR),他们采用了OIHP/BHJ光电探测器来构建单像素扫描光学成像系统

通过基于大LDR、超快响应速度和室温稳定性的OIHP/ BHJ光电探测器的成像系统,获得复杂字母图形的高质量成像和加热线圈的可见/近红外成像

因此,最先进的OIHP光电探测器可以加速溶液处理光电探测器应用从实验室向成像市场的转化

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