Φωτοανίχνευση ευαίσθητης στην πόλωση με χρήση κρυστάλλου ετεροδομής περοβσκίτη 2D/3D

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Αρχική > Τύπος > Φωτοανίχνευση ευαίσθητης στην πόλωση με χρήση κρυστάλλου ετεροδομής περοβσκίτη 2D/3D

(α) Σχηματική δομή ανιχνευτή πολωμένου φωτός. (β) Φωτοαγωγιμότητα παράλληλη και κάθετη στη διεπαφή. (γ) Ανισοτροπία φωτοαγωγιμότητας έναντι ισχύος διέγερσης. (δ) Φωτορεύμα με ανάλυση γωνίας ως συνάρτηση της γωνίας πόλωσης που μετράται στα 405 nm υπό μηδενική πόλωση. (ε) Πειραματικές αναλογίες πόλωσης ορισμένων αναφερόμενων ανιχνευτών πολωμένου φωτός. (στ) Φωτορεύμα εξαρτώμενο από τη γωνία της παρούσας συσκευής μετρούμενο σε διαφορετική θερμοκρασία. CREDIT @Science China Press

Περίληψη:
Οι ευαίσθητοι στην πόλωση φωτοανιχνευτές, που βασίζονται σε ανισοτροπικούς ημιαγωγούς, έχουν παρουσιάσει ευρεία πλεονεκτήματα σε εξειδικευμένες εφαρμογές, όπως η αστρονομία, η τηλεπισκόπηση και η πολυπλεξία διαίρεσης πόλωσης. Για το ενεργό στρώμα των ευαίσθητων στην πόλωση φωτοανιχνευτών, οι πρόσφατες έρευνες επικεντρώνονται σε δισδιάστατα (2D) οργανικά-ανόργανα υβριδικά υπεροβσκίτα, όπου οι ανόργανες πλάκες και οι οργανικοί διαχωριστές τοποθετούνται εναλλακτικά σε παράλληλες δομές. Σε σύγκριση με τα ανόργανα 2D υλικά, το σημαντικότερο, η δυνατότητα πρόσβασης σε υβριδικούς υπεροβσκίτες καθιστά δυνατή την απόκτηση των μεγάλων κρυστάλλων τους με χαμηλό κόστος, προσφέροντας συναρπαστικές ευκαιρίες για ενσωμάτωση κρυστάλλινης ανισοτροπίας εκτός του επιπέδου για ευαίσθητη στην πόλωση φωτοανίχνευση. Ωστόσο, περιοριζόμενη από την ανισοτροπία απορρόφησης της δομής του υλικού, η ευαισθησία πόλωσης μιας τέτοιας συσκευής παραμένει χαμηλή. Έτσι, απαιτείται επειγόντως μια νέα στρατηγική για το σχεδιασμό υβριδικών υπεροβσκίτων 2D με μεγάλη ανισοτροπία για ευαίσθητη στην πόλωση φωτοανίχνευση.

Φωτοανίχνευση ευαίσθητη στην πόλωση με χρήση κρυστάλλου ετεροδομής 2D / 3D perovskite

Πεκίνο, Κίνα | Δημοσιεύτηκε στις 4 Μαΐου 2021

Οι ετεροδομές παρέχουν στοιχεία για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης. Από τη μία πλευρά, η κατασκευή ετεροδομών μπορεί να βελτιώσει την οπτική απορρόφηση και την πυκνότητα ελεύθερου φορέα του σύνθετου υλικού. Από την άλλη πλευρά, το ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο στην ετεροσύνδεση μπορεί χωρικά να χωρίσει τα ζεύγη φωτο-δημιουργημένων ηλεκτρονικών οπών, μειώνοντας σημαντικά τον ρυθμό ανασυνδυασμού και ενισχύοντας περαιτέρω την ευαισθησία για ευαίσθητους στην πόλωση φωτοανιχνευτές. Επομένως, η κατασκευή μονών κρυσταλλικών ετεροδομών ανισοτροπικών 2D υβριδικών υπεροβσκίτων θα πραγματοποιούσε συσκευές με υψηλή ευαισθησία πόλωσης.

Σε ένα νέο ερευνητικό άρθρο που δημοσιεύτηκε στο National Science Review με έδρα το Πεκίνο, επιστήμονες στο Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών δημιουργούν έναν κρύσταλλο ετεροδομής 2D/3D, συνδυάζοντας τον 2D υβριδικό περοβσκίτη με το 3D αντίστοιχο. και επιτύχει φωτοανίχνευση ευαίσθητη στην πόλωση με απόδοση ρεκόρ. Διαφορετικά από την προηγούμενη εργασία, οι συσκευές που βασίζονται στον κρύσταλλο ετεροδομής εκμεταλλεύονται σκόπιμα την ανισοτροπία του 2D περοβσκίτη και το ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο της ετεροδομής, επιτρέποντας την πρώτη επίδειξη ενός φωτοανιχνευτή ευαίσθητου στην πόλωση με βάση την ετεροδομή περοβσκίτη που λειτουργεί χωρίς την ανάγκη εξωτερικού ενεργειακός εφοδιασμός. Συγκεκριμένα, η ευαισθησία πόλωσης της συσκευής ξεπερνά όλες τις αναφερόμενες συσκευές που βασίζονται σε περοβσκίτη. και μπορεί να είναι ανταγωνιστικός με τους συμβατικούς ανόργανους φωτοανιχνευτές που βασίζονται σε ετεροδομές. Περαιτέρω μελέτες αποκαλύπτουν ότι το ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο που σχηματίζεται στην ετεροσύνδεση μπορεί να διαχωρίσει αποτελεσματικά αυτά τα φωτοπαραγόμενα εξιτόνια, μειώνοντας τον ρυθμό ανασυνδυασμού τους και επομένως ενισχύοντας την απόδοση του φωτοανιχνευτή ευαίσθητου στην πόλωση που προκύπτει.

«Υψηλή ευαισθησία πόλωσης επιτυγχάνεται με επιτυχία σε αυτό-οδηγημένο ευαίσθητο στην πόλωση φωτοανιχνευτή βασισμένο σε μια μονή κρυσταλλική υβριδική ετεροδομή 2D / 3D, η οποία αναπτύσσεται μέσω μιας μεθόδου ευαίσθητης λύσης», ισχυρίζεται ο συγγραφέας, «Αυτή η καινοτόμος μελέτη διευρύνει την επιλογή των υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για φωτοανιχνευτές ευαίσθητους στην πόλωση υψηλής απόδοσης και αντίστοιχα για τις στρατηγικές σχεδιασμού. "

###

Αυτή η έρευνα έλαβε χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας, το Βασικό Ερευνητικό Πρόγραμμα των Μεθοριακών Επιστημών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (CAS), το Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της επαρχίας Fujian, το Πρόγραμμα Στρατηγικής Προτεραιότητας της CAS και τη Νεολαία Προώθηση καινοτομίας του CAS.

####

Σχετικά με το Science China Press
Το National Science Review είναι το πρώτο ολοκληρωμένο επιστημονικό περιοδικό που κυκλοφόρησε στα Αγγλικά στην Κίνα και στοχεύει στη σύνδεση της ταχέως αναπτυσσόμενης κοινότητας επιστημόνων της χώρας με τα παγκόσμια σύνορα της επιστήμης και της τεχνολογίας. Το περιοδικό στοχεύει επίσης να ρίξει ένα παγκόσμιο προσκήνιο στις εξελίξεις της επιστημονικής έρευνας σε ολόκληρη την Κίνα.

Για περισσότερες πληροφορίες, πατήστε εδώ

Επαφές:
Junhua Luo

Πνευματικά δικαιώματα © Science China Press

Εάν έχετε ένα σχόλιο, παρακαλώ Επικοινωνία και εμείς με χαρά θα σας εξυπηρετήσουμε.

Οι εκδότες δελτίων ειδήσεων, όχι η 7th Wave, Inc. ή η Nanotechnology Now, είναι αποκλειστικά υπεύθυνες για την ακρίβεια του περιεχομένου.

Bookmark: