Polarisaatioherkkä valontunnistus 2D/3D-perovskite-heterorakennekiteellä

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Etusivu > lehdistö > Polarisaatioherkkä valohavainnointi 2D / 3D-perovskiitti-heterostruktuurikiteen avulla

(a) Polarisoidun valonilmaisimen kaavio. (b) Valojohde on yhdensuuntainen ja kohtisuora rajapintaan nähden. (c) Valojohtavuusanisotropia vs. viritysvoima. (d) Kulmalla erotettu valovirta polarisaatiokulman funktiona mitattuna aallonpituudella 405 nm. (e) Joidenkin ilmoitettujen polarisoitujen valonilmaisimien kokeelliset polarisaatioasteet. (f) Esillä olevan laitteen kulmasta riippuva valovirta mitattuna eri lämpötiloissa. CREDIT @Science China Press

Tiivistelmä:
Anisotrooppisiin puolijohteisiin perustuvilla polarisaatioherkillä fotodetektoreilla on ollut suuria etuja erikoistuneissa sovelluksissa, kuten tähtitiede, kaukokartoitus ja polarisaatio-jako multipleksointi. Polarisaatioherkkien fotodetektorien aktiivisen kerroksen kohdalla viimeaikaisissa tutkimuksissa keskitytään kaksiulotteisiin (2D) orgaanisiin-epäorgaanisiin hybridi-perovskiitteihin, joissa epäorgaaniset laatat ja orgaaniset välikkeet ovat vaihtoehtoisesti järjestetty yhdensuuntaisiksi kerroksellisiksi rakenteiksi. Epäorgaanisiin 2D-materiaaleihin verrattuna on tärkeää, että hybridi-perovskiittien ratkaisun saavutettavuus mahdollistaa niiden suurten kiteiden hankkimisen alhaisin kustannuksin, tarjoten jännittäviä mahdollisuuksia sisällyttää kiteen ulkopuolinen anisotropia polarisaatioherkkään valohavainnointiin. Materiaalirakenteen absorptioanisotropia rajoittaa kuitenkin tällaisen laitteen polarisaatioherkkyyden. Siksi tarvitaan kiireellisesti uusi strategia 2D-hybridi-perovskiittien, joilla on suuri anisotropia, polarisaatioherkälle valohavainnoinnille.

Polarisaatioherkkä valohavainnointi 2D / 3D-perovskiitti-heterostruktuurikiteen avulla

Peking, Kiina | Lähetetty 4. toukokuuta 2021

Heterorakenteet tarjoavat vihjeen tämän haasteen ratkaisemiseksi. Toisaalta heterorakenteiden rakentaminen voi parantaa komposiitin optista absorptiota ja vapaiden kantajien tiheyksiä. Toisaalta sisäänrakennettu sähkökenttä heteroliitoksessa voi erottaa spatiaalisesti fotogeneroidut elektroni-reikäparit, mikä vähentää merkittävästi rekombinaatiota ja parantaa edelleen herkkyyttä polarisaatioherkille fotodetektoreille. Siksi anisotrooppisten 2D-hybridi-perovskiittien yksikiteisten heterostruktuurien rakentaminen tekisi laitteita, joilla on korkea polarisaatioherkkyys.

Pekingissä sijaitsevassa National Science Review -lehdessä julkaistussa uudessa tutkimusartikkelissa Kiinan tiedeakatemian Fujian-aineen tutkimuslaitoksen tutkijat luovat 2D / 3D-heterostruktuurikiteen yhdistämällä 2D-hybridi-perovskiitin 3D-vastineeseen; ja saavuta polarisaatioherkkä valohavainnointi ennätystehokkaalla suorituskyvyllä. Aikaisemmasta työstä poiketen heterostruktuurikiteeseen perustuvat laitteet käyttävät tarkoituksella 2D-perovskiitin anisotropiaa ja heterostruktuurin sisäänrakennettua sähkökenttää, mikä sallii ensimmäisen esittelyn perovskiitin heterostruktuuriin perustuvasta polarisaatioherkästä valodetektorista, joka toimii ilman ulkoista tarvetta Virtalähde. Erityisesti laitteen polarisaatioherkkyys ylittää kaikki ilmoitetut perovskiittipohjaiset laitteet; ja ne voivat olla kilpailukykyisiä tavanomaisten epäorgaanisten heterostruktuuriin perustuvien valodetektorien kanssa. Lisätutkimukset paljastavat, että heteroyhteyksessä muodostettu sisäänrakennettu sähkökenttä voi tehokkaasti erottaa nämä fotogeneroidut eksitonit vähentämällä niiden rekombinaatiota ja siten parantamalla tuloksena olevan polarisaatioherkän valodetektorin suorituskykyä.

"Korkea polarisaatioherkkyys saavutetaan menestyksekkäästi itseohjautuvassa polarisaatioherkässä valodetektorissa, joka perustuu yksikiteiseen 2D / 3D-hybridi-perovskiitti-heterostruktuuriin, jota kasvatetaan herkällä ratkaisumenetelmällä", kirjoittaja väittää: "Tämä innovatiivinen tutkimus laajentaa materiaalivalikoimaa joita voidaan käyttää suuritehoisiin polarisaatioherkkiin valonilmaisimiin ja vastaavasti suunnittelustrategioihin. "

###

Tämä tutkimus sai rahoitusta Kiinan kansallisesta luonnontieteellisestä säätiöstä, Kiinan tiedeakatemian (CAS) rajatieteen avaintutkimusohjelmasta, Fujianin maakunnan luonnontieteellisestä säätiöstä, CAS: n strategisen prioriteetin tutkimusohjelmasta ja Nuoriso-ohjelmasta. CAS: n innovaatioiden edistäminen.

####

Tietoja Science China Pressista
National Science Review on ensimmäinen kattava englanninkielinen tieteellinen julkaisu Kiinassa, jonka tarkoituksena on yhdistää maan nopeasti kehittyvä tiedeyhteisö tieteen ja tekniikan globaaleihin rajoihin. Lehden tavoitteena on myös tuoda maailmanlaajuinen valokeila tieteellisen tutkimuksen edistymiselle kaikkialla Kiinassa.

Saat lisätietoja napsauttamalla tätä

Yhteydet:
Junhua Luo

Tekijänoikeudet © Science China Press

Jos sinulla on kommentteja, kiitos Ota yhteyttä meille.

Lehdistötiedotteiden liikkeeseenlaskijat, eivät 7th Wave, Inc. tai Nanotechnology Now, ovat yksin vastuussa sisällön oikeellisuudesta.

Kirjanmerkki: