Fotodeteksi Peka Polarisasi Menggunakan Kristal Heterostruktur Perovskit 2D/3D

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Beranda > Tekan > Fotodeteksi sensitif polarisasi menggunakan kristal heterostruktur perovskit 2D/3D

(a) Struktur skema detektor cahaya terpolarisasi. (b) Fotokonduktivitas sejajar dan tegak lurus terhadap antarmuka. (c) Anisotropi fotokonduktivitas versus daya eksitasi. (d) Arus foto dengan resolusi sudut sebagai fungsi sudut polarisasi diukur pada 405 nm dengan bias nol. (e) Rasio polarisasi eksperimental dari beberapa detektor cahaya terpolarisasi yang dilaporkan. (f) Arus foto yang bergantung pada sudut perangkat ini diukur pada suhu yang berbeda. KREDIT @Science China Press

Abstrak:
Fotodetektor peka polarisasi, berdasarkan semikonduktor anisotropik, telah menunjukkan keunggulan luas dalam aplikasi khusus, seperti astronomi, penginderaan jauh, dan multiplexing divisi polarisasi. Untuk lapisan aktif dari detektor foto yang sensitif terhadap polarisasi, penelitian terbaru berfokus pada perovskit hibrida organik-anorganik dua dimensi (2D), di mana lempengan anorganik dan pengatur jarak organik disusun secara bergantian dalam struktur berlapis paralel. Dibandingkan dengan bahan 2D anorganik, yang terpenting, aksesibilitas solusi perovskit hibrida memungkinkan untuk mendapatkan kristal besar dengan biaya rendah, menawarkan peluang menarik untuk menggabungkan anisotropi luar bidang kristal untuk deteksi foto yang sensitif terhadap polarisasi. Namun, dibatasi oleh anisotropi absorpsi dari struktur material, sensitivitas polarisasi alat tersebut tetap rendah. Dengan demikian, strategi baru untuk merancang perovskit hibrida 2D dengan anisotropi besar untuk fotodeteksi yang sensitif terhadap polarisasi sangat dibutuhkan.

Photodetection sensitif polarisasi menggunakan kristal heterostruktur perovskit 2D / 3D

Beijing, Tiongkok | Diposting pada 4 Mei 2021

Heterostruktur memberikan petunjuk untuk mengatasi tantangan ini. Di satu sisi, konstruksi heterostruktur dapat meningkatkan penyerapan optik dan kepadatan pembawa bebas komposit. Di sisi lain, medan listrik built-in pada hetero dapat secara spasial memisahkan pasangan lubang elektron yang di-fotogenerasi, secara signifikan mengurangi laju rekombinasi dan selanjutnya meningkatkan sensitivitas untuk detektor foto yang sensitif terhadap polarisasi. Oleh karena itu, membangun heterostruktur kristal tunggal dari perovskit hibrida 2D anisotropik akan mewujudkan perangkat dengan sensitivitas polarisasi tinggi.

Dalam artikel penelitian baru yang diterbitkan di National Science Review yang berbasis di Beijing, para ilmuwan di Institut Penelitian Struktur Materi Fujian, Akademi Ilmu Pengetahuan China membuat kristal heterostruktur 2D/3D, menggabungkan perovskit hibrida 2D dengan mitra 3D-nya; dan mencapai fotodeteksi sensitif polarisasi dengan kinerja tertinggi. Berbeda dari pekerjaan sebelumnya, perangkat berdasarkan kristal heterostruktur dengan sengaja memanfaatkan anisotropi perovskit 2D dan medan listrik heterostruktur bawaan, memungkinkan demonstrasi pertama fotodetektor peka polarisasi berbasis heterostruktur perovskit yang beroperasi tanpa memerlukan bantuan eksternal. pasokan energi. Khususnya, sensitivitas polarisasi perangkat ini melampaui semua perangkat berbasis perovskit yang dilaporkan; dan dapat bersaing dengan fotodetektor berbasis heterostruktur anorganik konvensional. Penelitian lebih lanjut mengungkapkan bahwa medan listrik internal yang terbentuk pada heterojungsi dapat secara efisien memisahkan rangsangan fotogenerasi tersebut, mengurangi laju rekombinasinya dan oleh karena itu meningkatkan kinerja fotodetektor sensitif polarisasi yang dihasilkan.

“Sensitivitas polarisasi tinggi berhasil dicapai dalam fotodetektor peka polarisasi yang digerakkan sendiri berdasarkan pada heterostruktur perovskit hibrid 2D / 3D kristal tunggal yang dikembangkan melalui metode solusi yang rumit,” klaim penulis, “Studi inovatif ini memperluas pilihan bahan yang dapat digunakan untuk detektor foto yang peka terhadap polarisasi berkinerja tinggi, dan juga untuk strategi desain. "

# # #

Penelitian ini menerima dana dari National Natural Science Foundation of China, Key Research Program of Frontier Sciences of the Chinese Academy of Sciences (CAS), Natural Science Foundation Provinsi Fujian, Program Riset Prioritas Strategis CAS dan Pemuda Promosi Inovasi CAS.

####

Tentang Science China Press
National Science Review adalah jurnal ilmiah komprehensif pertama yang dirilis dalam bahasa Inggris di China yang bertujuan untuk menghubungkan komunitas ilmuwan yang berkembang pesat di negara itu dengan garis depan sains dan teknologi global. Jurnal ini juga bertujuan untuk menyoroti kemajuan penelitian ilmiah di seluruh dunia di seluruh China.

Untuk informasi lebih lanjut, silakan klik di sini

Kontak:
Junhua Luo

Hak Cipta © Science China Press

Jika Anda punya komentar, silakan Kontak kita.

Penerbit rilis berita, bukan 7th Wave, Inc. atau Nanotechnology Now, semata-mata bertanggung jawab atas keakuratan konten.

Bookmark: