איתור פוטו-רגיש לקיטוב באמצעות קריסטל הטרו-מבנה perovskite דו-ממדי

ננו טכנולוגיהחותמת זמן: 10 במאי 2021 10:39

צומת המקור: 845311

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

עמוד הבית > חדשות ועדכונים > זיהוי צילום רגיש לקיטוב באמצעות גביש 2D/3D perovskite heterostructure

(א) מבנה סכמטי של גלאי אור מקוטב. (ב) מוליכות פוטו מקבילה ומאונכת לממשק. (ג) אניזוטרופיה מוליכות פוטו מול כוח עירור. (ד) זרם פוטוגרפי עם פתרון זווית כפונקציה של זווית הקיטוב הנמדדת ב-405 ננומטר תחת הטיה אפסית. (ה) יחסי קיטוב ניסויים של כמה מגלאי אור מקוטב שדווחו. (ו) זרם צילום תלוי זווית של המכשיר הנוכחי נמדד בטמפרטורה שונה. קרדיט @Science China Press

תקציר:
גלאי פוטו רגישים לקוטב, המבוססים על מוליכים למחצה האניסוטרופיים, הראו יתרונות רחבים ביישומים מיוחדים, כגון אסטרונומיה, חישה מרחוק ומולבב חלוקת קיטוב. עבור השכבה הפעילה של גלאי הפוטו-רגישים לקיטוב, מחקרים אחרונים מתמקדים בפרובסקיטים היברידיים אורגניים-אורגניים דו-ממדיים (2D), שבהם חלופות אורגניות ומרווחים אורגניים מסודרים במבנים שכבתיים מקבילים. לעומת חומרים דו-ממדיים אורגניים, חשוב מכך, הנגישות לפיתרון של פרובסקיטים היברידיים מאפשרת להשיג את הגבישים הגדולים שלהם בעלות נמוכה, ומציעה הזדמנויות מרגשות לשלב איזו-אנתרופיה גבישית מחוץ למישור לצורך זיהוי פוטו-רגיש. עם זאת, מוגבלת על ידי אניזוטרופיית הקליטה של מבנה החומר, רגישות הקיטוב של מכשיר כזה נותרה נמוכה. לפיכך, יש צורך דחוף באסטרטגיה חדשה לתכנון פרובסקיטים היברידיים דו-מימדיים עם אניזוטרופיה גדולה לצורך איתור פוטו-רגיש לקיטוב.

איתור פוטו-רגיש לקיטוב באמצעות קריסטל הטרו-מבנה perovskite דו-ממדי

בייג'ינג, סין | פורסם ב -4 במאי 2021

הטרו-מבנים מספקים רמז להתמודד עם אתגר זה. מצד אחד, בניית הטרו-מבנים יכולה לשפר את הספיגה האופטית ואת צפיפות המוביל החופשי של המורכב. מצד שני, השדה החשמלי המובנה בצומת ההטרו יכול להפריד במרחבי את זוגות חורי האלקטרונים המצולמים, ולהפחית באופן משמעותי את קצב הרומבינציה ולהגביר את הרגישות לגלאי פוטו-רגישים לקיטוב. לכן, בניית הטרו-מבנים חד-גבישיים של פרובסקיטים 2D היברידיים אניסוטרופיים תממש מכשירים בעלי רגישות קיטוב גבוהה.

במאמר מחקר חדש שפורסם ב-National Science Review, המבוסס על בייג'ינג, מדענים במכון Fujian למחקר על מבנה החומר, האקדמיה הסינית למדעים יוצרים גביש הטרו-מבנה דו-ממדי/תלת-ממדי, המשלב את הפרובסקיט ההיברידי הדו-ממדי עם מקבילו התלת-ממדי; ולהשיג זיהוי צילום רגיש לקיטוב עם ביצועים גבוהים. בשונה מהעבודה הקודמת, מכשירים המבוססים על גביש ההטרו-מבנה ממנפים בכוונה את האניזוטרופיה של פרובסקיט דו-ממדי ואת השדה החשמלי המובנה של ההטרו-מבנה, ומאפשרים הדגמה ראשונה של גלאי פוטו רגיש לקיטוב מבוסס-הטרוסקיט הפועל ללא צורך חיצוני. אספקת אנרגיה. יש לציין כי רגישות הקיטוב של המכשיר עולה על כל המכשירים המדווחים מבוססי פרוסקיט; ויכול להיות תחרותי עם גלאי פוטו רגילים המבוססים על הטרומבנה אנאורגני. מחקרים נוספים מגלים כי השדה החשמלי המובנה הנוצר בהטרוג'נקשן יכול להפריד ביעילות את אותם אקסיטונים שנוצרו בפוטו, להפחית את קצב הרקומבינציה שלהם ולפיכך לשפר את הביצועים של גלאי הפוטו הרגיש לקיטוב שנוצר.

"רגישות לקיטוב גבוהה מושגת בהצלחה במגוון פוטו-רגיש לקיטוב מבוסס-עצמי המבוסס על הטרו-מבנה פרובסקיט 2D / 3D היברידי חד-גבישי אשר גדל בשיטת פיתרון עדינה", טוען הכותב, "מחקר חדשני זה מרחיב את מבחר החומרים. שניתן להשתמש בהם לגלאי פוטו רגישים לקיטוב, ובהתאם לכך, לאסטרטגיות העיצוב. "

# # #

מחקר זה קיבל מימון מהקרן הלאומית למדעי הטבע בסין, תוכנית המחקר המרכזית למדעי הגבול של האקדמיה הסינית למדעים (CAS), הקרן למדעי הטבע במחוז פוג'יאן, תוכנית המחקר העדיפות האסטרטגית של ה- CAS והנוער. קידום חדשנות של CAS.

####

אודות Science China Press
The National Science Review הוא כתב העת המדעי המקיף הראשון שיצא באנגלית בסין ומטרתו לקשר בין קהילת המדענים המתקדמת במהירות עם גבולות העולם המדע והטכנולוגיה. כתב העת נועד גם להאיר זרקור עולמי על התקדמות המחקר המדעי ברחבי סין.

לקבלת מידע נוסף, לחץ על כאן

ליצירת קשר:
ג'ונהואה לו

זכויות יוצרים © Science China Press

אם יש לך תגובה בבקשה צרו קשר שלנו.

מנפיקי מהדורות חדשות, לא 7th Wave, Inc. או Nanotechnology Now, אחראים בלעדית לדיוק התוכן.

הפוך: