Polarizacijsko občutljiva fotodetekcija z uporabo 2D/3D perovskitnega heterostrukturnega kristala

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Domov > Pritisnite > Polarizacijsko občutljiva fotodetekcija z 2D/3D perovskitnim heterostrukturnim kristalom

(a) Shematska struktura detektorja polarizirane svetlobe. (b) Fotoprevodnost vzporedna in pravokotna na vmesnik. (c) Anizotropija fotoprevodnosti glede na moč vzbujanja. ( d ) Kotno ločeni fototok kot funkcija polarizacijskega kota, izmerjenega pri 405 nm pod ničelno pristranskostjo. (e) Eksperimentalna polarizacijska razmerja nekaterih prijavljenih detektorjev polarizirane svetlobe. (f) Kotno odvisen fototok sedanje naprave, izmerjen pri različnih temperaturah. KREDIT @Science China Press

Povzetek:
Polarizacijsko občutljivi fotodetektorji, ki temeljijo na anizotropnih polprevodnikih, so pokazali velike prednosti v specializiranih aplikacijah, kot so astronomija, daljinsko zaznavanje in multipleksiranje s polarizacijsko delitvijo. Za aktivno plast polarizacijsko občutljivih fotodetektorjev se novejše raziskave osredotočajo na dvodimenzionalne (2D) organsko-anorganske hibridne perovskite, kjer so anorganske plošče in organski distančniki izmenično razporejeni v vzporednih slojevitih strukturah. V primerjavi z anorganskimi 2D materiali je pomembno, da dostopnost rešitve hibridnih perovskitov omogoča pridobivanje njihovih velikih kristalov po nizki ceni, kar ponuja vznemirljive priložnosti za vključitev kristalne anizotropije zunaj ravnine za fotodetekcijo, občutljivo na polarizacijo. Vendar pa je polarizacijska občutljivost takšne naprave omejena z absorpcijsko anizotropijo materialne strukture, še vedno nizka. Tako je nujno potrebna nova strategija za oblikovanje 2D hibridnih perovskitov z veliko anizotropijo za fotodetekcijo, občutljivo na polarizacijo.

Polarizacijsko občutljiva fotodetekcija z uporabo 2D / 3D perovskitnega heterostrukturnega kristala

Peking, Kitajska | Objavljeno 4. maja 2021

Heterostrukture ponujajo namig za reševanje tega izziva. Po eni strani lahko konstrukcija heterostruktur izboljša optično absorpcijo in gostoto prostih nosilcev kompozita. Po drugi strani pa lahko vgrajeno električno polje na heterojunkciji prostorsko loči fotogenerirane pare elektron-luknja, kar znatno zmanjša hitrost rekombinacije in dodatno poveča občutljivost fotodetektorjev, občutljivih na polarizacijo. Zato bi izdelava enokristalnih heterostruktur anizotropnih 2D hibridnih perovskitov realizirala naprave z visoko polarizacijsko občutljivostjo.

V novem raziskovalnem članku, objavljenem v pekinškem National Science Review, so znanstveniki na Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Kitajska akademija znanosti, ustvarili 2D/3D heterostrukturni kristal, ki združuje 2D hibridni perovskit z njegovim 3D dvojnikom; in doseči polarizacijsko občutljivo fotodetekciju z rekordno visoko zmogljivostjo. Za razliko od prejšnjega dela naprave, ki temeljijo na heterostrukturnem kristalu, namerno izkoriščajo anizotropijo 2D perovskita in vgrajeno električno polje heterostrukture, kar omogoča prvo predstavitev polarizacijsko občutljivega fotodetektorja na osnovi perovskitne heterostrukture, ki deluje brez potrebe po zunanjem oskrba z energijo. Predvsem polarizacijska občutljivost naprave presega vse prijavljene naprave na osnovi perovskita; in je lahko konkurenčen običajnim fotodetektorjem na osnovi anorganske heterostrukture. Nadaljnje študije razkrivajo, da lahko vgrajeno električno polje, oblikovano na heterospojnici, učinkovito loči te fotogenerirane ekscitone, zmanjša njihovo hitrost rekombinacije in s tem izboljša delovanje nastalega fotodetektorja, občutljivega na polarizacijo.

»Visoka polarizacijska občutljivost je uspešno dosežena v samopogonskem polarizacijsko občutljivem fotodetektorju, ki temelji na enokristalni 2D/3D hibridni perovskitni heterostrukturi, ki je gojena z občutljivo metodo raztopine,« trdi avtor, »Ta inovativna študija širi izbiro materialov ki se lahko uporabijo za visokozmogljive fotodetektorje, občutljive na polarizacijo, in temu primerno strategije oblikovanja.

# # #

To raziskavo so financirali Nacionalna naravoslovna fundacija Kitajske, Ključni raziskovalni program mejnih znanosti Kitajske akademije znanosti (CAS), Naravoslovna fundacija province Fujian, Strateški prednostni raziskovalni program CAS in Mladina Spodbujanje inovativnosti CAS.

####

O Science China Press
National Science Review je prva celovita znanstvena revija, objavljena v angleščini na Kitajskem, katere cilj je povezati hitro napredujočo skupnost znanstvenikov z globalnimi mejami znanosti in tehnologije. Cilj revije je tudi osvetliti svetovni poudarek na napredku znanstvenih raziskav na Kitajskem.

Za več informacij kliknite tukaj

Kontakt:
Junhua Luo

Avtorske pravice © Science China Press

Če imate komentar, prosim Kontakt nas.

Izdajalci novic, ne 7th Wave, Inc. ali Nanotechnology Now, so izključno odgovorni za točnost vsebine.

Zaznamek: