Поляризационно-чувствительное фотодетектирование с использованием кристалла гетероструктуры перовскита 2D / 3D

Нано технологииОтметка времени: 10 мая 2021 г., 10:39

Исходный узел: 845311

Переиздано Платоном

Читают: 0

Главная > Нажмите > Поляризационно-чувствительный фотодетектирование с использованием кристалла гетероструктуры 2D/3D перовскита

(а) Схематическая структура детектора поляризованного света. (б) Фотопроводимость параллельна и перпендикулярна границе раздела. (в) Зависимость анизотропии фотопроводимости от мощности возбуждения. ( d ) Фототок с угловым разрешением как функция угла поляризации, измеренная при длине волны 405 нм при нулевом смещении. (e) Экспериментальные коэффициенты поляризации некоторых зарегистрированных детекторов поляризованного света. (f) Зависящий от угла фототок настоящего устройства, измеренный при различной температуре. КРЕДИТ @Science China Press

Абстрактные:
Чувствительные к поляризации фотодетекторы на основе анизотропных полупроводников продемонстрировали широкие преимущества в специализированных приложениях, таких как астрономия, дистанционное зондирование и мультиплексирование с разделением поляризации. Что касается активного слоя поляризационно-чувствительных фотодетекторов, недавние исследования сосредоточены на двумерных (2D) органо-неорганических гибридных перовскитах, где неорганические пластины и органические прокладки альтернативно расположены в параллельных слоистых структурах. По сравнению с неорганическими 2D-материалами, что важно, доступность решения для гибридных перовскитов позволяет получать их большие кристаллы по низкой цене, предлагая захватывающие возможности для включения кристаллической внеплоскостной анизотропии для чувствительного к поляризации фотодетектирования. Однако, ограничиваясь анизотропией поглощения структуры материала, поляризационная чувствительность такого устройства остается низкой. Таким образом, срочно необходима новая стратегия создания 2D-гибридных перовскитов с большой анизотропией для поляризационно-чувствительного фотодетектирования.

Поляризационно-чувствительное фотодетектирование с использованием кристалла гетероструктуры перовскита 2D / 3D

Пекин, Китай | Опубликовано 4 мая 2021 г.

Гетероструктуры дают ключ к решению этой проблемы. С одной стороны, создание гетероструктур может улучшить оптическое поглощение и плотность свободных носителей в композите. С другой стороны, встроенное электрическое поле на гетеропереходе может пространственно разделять фотогенерированные электронно-дырочные пары, значительно снижая скорость рекомбинации и дополнительно повышая чувствительность для поляризационно-чувствительных фотодетекторов. Следовательно, построение монокристаллических гетероструктур из анизотропных 2D гибридных перовскитов позволит реализовать устройства с высокой поляризационной чувствительностью.

В новой исследовательской статье, опубликованной в пекинском журнале National Science Review, ученые из Фуцзяньского института исследований структуры вещества Китайской академии наук создают 2D/3D гетероструктурный кристалл, сочетающий 2D-гибридный перовскит с его 3D-аналогом; и добиться поляризационно-чувствительного фотодетектирования с рекордно высокой производительностью. В отличие от предыдущей работы, устройства на основе кристалла гетероструктуры намеренно используют анизотропию 2D-перовскита и встроенное электрическое поле гетероструктуры, что позволяет впервые продемонстрировать поляризационно-чувствительный фотодетектор на основе перовскитной гетероструктуры, который работает без необходимости внешнего энергоснабжение. Примечательно, что поляризационная чувствительность устройства превосходит все известные устройства на основе перовскита; и может конкурировать с традиционными фотодетекторами на основе неорганических гетероструктур. Дальнейшие исследования показывают, что встроенное электрическое поле, образующееся в гетеропереходе, может эффективно разделять фотогенерированные экситоны, снижая скорость их рекомбинации и, следовательно, повышая производительность получаемого поляризационно-чувствительного фотодетектора.

«Высокая поляризационная чувствительность успешно достигается в самоуправляемом поляризационно-чувствительном фотодетекторе на основе монокристаллической 2D / 3D-гибридной гетероструктуры перовскита, выращенной с помощью метода тонкого решения», - утверждает автор. «Это инновационное исследование расширяет выбор материалов. которые могут быть использованы для высокоэффективных поляризационно-чувствительных фотодетекторов и, соответственно, в стратегиях проектирования ».

###

Это исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая, Программой ключевых исследований пограничных наук Китайской академии наук (CAS), Фондом естественных наук провинции Фуцзянь, Программой стратегических приоритетных исследований CAS и молодежью. Продвижение инноваций CAS.

####

О Science China Press
The National Science Review - первый всеобъемлющий научный журнал, выпускаемый на английском языке в Китае, цель которого - связать быстро развивающееся сообщество ученых страны с мировыми рубежами науки и технологий. Журнал также стремится привлечь внимание всего мира к достижениям научных исследований в Китае.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, нажмите здесь

Контактная информация:
Цзюньхуа Ло

Авторские права © Science China Press

Если у вас есть комментарий, пожалуйста Контакты нас.

Издатели новостных выпусков, а не 7th Wave, Inc. или Nanotechnology Now, несут единоличную ответственность за точность содержания.

Закладка: