Поляризаційно-чутливе фотодетектування з використанням 2D/3D перовскітового гетероструктурного кристала

Перевидано Платоном

читають: 0

Головна > прес > Чутлива до поляризації фотовизначення з використанням 2D/3D кристала гетероструктури перовскіту

(а) Схематична структура детектора поляризованого світла. (б) Фотопровідність паралельна і перпендикулярна до розділу. (в) Анізотропія фотопровідності проти потужності збудження. (d) Фотострум з роздільним кутом як функція кута поляризації, виміряного при 405 нм при нульовому зсуві. (e) Експериментальні коефіцієнти поляризації деяких повідомлених детекторів поляризованого світла. (f) Кутовий фотострум цього пристрою, виміряний при різній температурі. КРЕДИТ @Science China Press

Анотація:
Чутливі до поляризації фотоприймачі на основі анізотропних напівпровідників виявили широкі переваги в спеціалізованих додатках, таких як астрономія, дистанційне зондування та мультиплексування з поділом поляризації. Щодо активного шару чутливих до поляризації фотоприймачів, останні дослідження зосереджуються на двовимірних (2D) органічно-неорганічних гібридних перовскітах, де неорганічні плити та органічні розпірки альтернативно розташовані в паралельних шаруватих структурах. Порівняно з неорганічними двовимірними матеріалами, що важливо, доступність рішення гібридних перовскітів дозволяє отримувати їх великі кристали за низькою вартістю, пропонуючи захоплюючі можливості для включення анізотропії кристалів поза площиною для чутливого до поляризації фотовизначення. Однак, обмежена анізотропією поглинання структури матеріалу, поляризаційна чутливість такого пристрою залишається низькою. Таким чином, терміново потрібна нова стратегія розробки 2D гібридних перовскітів з великою анізотропією для фотодетекції, чутливої до поляризації.

Чутливий до поляризації фотодетектор із використанням 2D / 3D кристалу гетероструктури перовскіту

Пекін, Китай | Опубліковано 4 травня 2021 року

Гетероструктури дають підказки для вирішення цієї проблеми. З одного боку, побудова гетероструктур може покращити оптичне поглинання та щільність вільних носіїв композиту. З іншого боку, вбудоване електричне поле на гетеропереході може просторово розділяти фотогенеровані пари електрон-дірка, значно зменшуючи швидкість рекомбінації та ще більше підвищуючи чутливість для поляризаційно-чутливих фотоприймачів. Тому побудова монокристалічних гетероструктур анізотропних 2D гібридних перовскітів дозволила б реалізувати пристрої з високою поляризаційною чутливістю.

У новій дослідницькій статті, опублікованій у Пекінському національному науковому огляді, вчені з Фуцзяньського інституту досліджень структури матерії Академії наук Китаю створюють кристал 2D/3D гетероструктури, що поєднує 2D гібридний перовскіт з його 3D аналогом; та досягти чутливого до поляризації фотовизначення з рекордно високою продуктивністю. На відміну від попередніх робіт, пристрої на основі кристала гетероструктури свідомо використовують анізотропію 2D перовскіту та вбудоване електричне поле гетероструктури, дозволяючи першу демонстрацію чутливого до поляризації фотоприймача на основі перовскіту, який працює без необхідності зовнішнього енергопостачання. Примітно, що поляризаційна чутливість пристрою перевищує всі зареєстровані пристрої на основі перовскіту; і можуть бути конкурентоспроможними зі звичайними фотодетекторами на основі неорганічної гетероструктури. Подальші дослідження показують, що вбудоване електричне поле, утворене на гетеропереході, може ефективно відокремлювати ці фотогенеровані екситони, зменшуючи їх швидкість рекомбінації і, отже, підвищуючи продуктивність отриманого поляризаційно-чутливого фотоприймача.

"Висока поляризаційна чутливість успішно досягнута в самоприводному поляризаційно-чутливому фотоприймачі на основі монокристалічної 2D/3D гібридної гетероструктури перовскіту, вирощеної методом делікатного розчину",-стверджує автор: "Це інноваційне дослідження розширює вибір матеріалів які можна використовувати для високоефективних поляризаційно-чутливих фотоприймачів і, відповідно, стратегії проектування ».

# # #

Це дослідження отримало фінансування від Національного природничого наукового фонду Китаю, Програми ключових досліджень прикордонних наук Китайської академії наук (CAS), Природознавчого фонду провінції Фуцзянь, Програми стратегічних пріоритетних досліджень CAS та Молоді Просування інновацій CAS.

####

Про Science China Press
Національний науковий огляд - перший всеосяжний науковий журнал, випущений англійською мовою в Китаї, який має на меті зв’язати швидко зростаючу спільноту вчених у країні з глобальними кордонами науки та техніки. Журнал також має на меті висвітлити у всьому світі увагу на досягненнях наукових досліджень у Китаї.

Для отримання додаткової інформації натисніть тут

Контакти:
Чжуньхуа Ло

Авторське право © Science China Press

Якщо у вас є коментар, будь ласка Контакти нам.

Видавці випусків новин, а не 7th Wave, Inc. або Nanotechnology Now, несуть повну відповідальність за точність змісту.

Закладка: