Polarisasjonssensitiv fotodeteksjon ved bruk av 2D/3D Perovskite Heterostructure Crystal

Publisert av Platon

Følgere: 0

Hjemprodukt > Press > Polarisasjonssensitiv fotodeteksjon ved bruk av 2D/3D perovskitt heterostrukturkrystall

(a) Skjematisk struktur av polarisert lysdetektor. (b) Fotokonduktivitet parallell og vinkelrett på grensesnittet. (c) Fotokonduktivitetsanisotropi versus eksitasjonskraft. (d) Vinkeloppløst fotostrøm som en funksjon av polarisasjonsvinkelen målt ved 405 nm under null forspenning. (e) Eksperimentelle polarisasjonsforhold for noen rapporterte polariserte lysdetektorer. (f) Vinkelavhengig fotostrøm for den aktuelle enheten målt ved forskjellig temperatur. KREDIT @Science China Press

Abstrakt:
Polarisasjonsfølsomme fotodetektorer, basert på anisotrope halvledere, har vist store fordeler i spesialiserte applikasjoner, som astronomi, fjernmåling og polarisasjonsdelingsmultipleksering. For det aktive laget av polarisasjonsfølsomme fotodetektorer, fokuserer nyere forskning på todimensjonale (2D) organisk-uorganiske hybrid perovskitter, der uorganiske plater og organiske avstandsstykker alternativt er arrangert i parallelle lagdelte strukturer. Sammenlignet med uorganiske 2D-materialer, er det viktigere at løsnings tilgjengeligheten til hybrid perovskitter gjør det mulig å få sine store krystaller til en lav pris, og tilbyr spennende muligheter til å innlemme krystall utenom planet anisotropi for polarisasjonsfølsom fotodeteksjon. Imidlertid, begrenset av absorpsjonsanisotropien til materialstrukturen, er polarisasjonsfølsomheten til en slik enhet fortsatt lav. Dermed er det presserende behov for en ny strategi for å designe 2D hybrid perovskitter med stor anisotropi for polarisasjonsfølsom fotodeteksjon.

Polarisasjonsfølsom fotodeteksjon ved bruk av 2D / 3D perovskite heterostrukturskrystall

Beijing, Kina | Lagt ut 4. mai 2021

Heterostrukturer gir en anelse for å løse denne utfordringen. På den ene siden kan konstruksjon av heterostrukturer forbedre komposittens optiske absorpsjon og fri bærertetthet. På den annen side kan det innebygde elektriske feltet ved heterojunksjon romlig skille de fotogenererte elektronhullparene, noe som reduserer rekombinasjonshastigheten betydelig og ytterligere forbedrer følsomheten for polarisasjonsfølsomme fotodetektorer. Derfor ville konstruksjon av enkeltkrystallinske heterostrukturer av anisotrope 2D hybrid perovskitter realisere enheter med høy polarisasjonsfølsomhet.

I en ny forskningsartikkel publisert i Beijing-baserte National Science Review, skaper forskere ved Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences en 2D/3D heterostrukturkrystall, som kombinerer 2D-hybridperovskitten med sin 3D-motpart; og oppnå polarisasjonssensitiv fotodeteksjon med rekordhøy ytelse. Forskjellig fra det forrige arbeidet, utnytter enheter basert på heterostrukturkrystallen bevisst anisotropien til 2D perovskitt og det innebygde elektriske feltet av heterostruktur, noe som tillater den første demonstrasjonen av en perovskitt heterostrukturbasert polarisasjonssensitiv fotodetektor som fungerer uten behov for ekstern energiforsyning. Spesielt overgår polarisasjonsfølsomheten til enheten alle de rapporterte perovskittbaserte enhetene; og kan være konkurransedyktig med konvensjonelle uorganiske heterostrukturbaserte fotodetektorer. Ytterligere studier viser at det innebygde elektriske feltet som dannes ved heterokrysset effektivt kan skille de fotogenererte eksitonene, redusere deres rekombinasjonshastighet og derfor forbedre ytelsen til den resulterende polarisasjonsfølsomme fotodetektoren.

"Høy polarisasjonsfølsomhet oppnås vellykket i selvdrevet polarisasjonsfølsom fotodetektor basert på en enkeltkrystallinsk 2D / 3D hybrid perovskitt heterostruktur som dyrkes via en delikat løsningsmetode," forfatteren hevder, "Denne innovative studien utvider materialvalget som kan brukes til høyytelses polarisasjonsfølsomme fotodetektorer, og tilsvarende designstrategiene. ”

# # #

Denne forskningen mottok finansiering fra National Natural Science Foundation of China, Key Research Program of Frontier Sciences of the Chinese Academy of Sciences (CAS), Natural Science Foundation of Fujian Province, Strategic Priority Research Program of CAS og Youth Innovasjonsfremmelse av CAS.

####

Om Science China Press
National Science Review er det første omfattende vitenskapelige tidsskriftet utgitt på engelsk i Kina som har som mål å knytte landets raskt fremadstormende samfunn av forskere med de globale grensene for vitenskap og teknologi. Tidsskriftet har også som mål å kaste et verdensomspennende søkelys på vitenskapelige forskningsfremskritt over hele Kina.

For mer informasjon, klikk her.

Kontakter:
Junhua Luo

Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.

Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.

Bokmerke: