Phương pháp tách sóng nhạy cảm với phân cực sử dụng tinh thể dị cấu trúc Perovskite 2D/3D

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Trang Chủ > Ấn Bản > Phát hiện quang nhạy cảm phân cực sử dụng tinh thể dị cấu trúc perovskite 2D / 3D

(a) Sơ đồ cấu trúc của máy dò ánh sáng phân cực. (b) Quang dẫn song song và vuông góc với mặt phân cách. (c) Tính dị hướng của quang dẫn so với tính năng kích thích. (d) Dòng quang phân giải theo góc như một hàm của góc phân cực được đo ở 405 nm dưới độ lệch XNUMX. (e) Tỷ lệ phân cực thực nghiệm của một số máy dò ánh sáng phân cực được báo cáo. (f) Dòng quang phụ thuộc góc của thiết bị hiện tại được đo ở nhiệt độ khác nhau. CREDIT @Science China Press

Tóm tắt:
Các bộ tách sóng quang nhạy phân cực, dựa trên chất bán dẫn dị hướng, đã thể hiện nhiều lợi thế trong các ứng dụng chuyên biệt, chẳng hạn như thiên văn học, viễn thám và ghép kênh phân chia phân cực. Đối với lớp hoạt động của bộ tách sóng quang nhạy phân cực, các nghiên cứu gần đây tập trung vào perovskite lai hữu cơ-vô cơ hai chiều (2D), trong đó các phiến vô cơ và miếng đệm hữu cơ được sắp xếp xen kẽ trong các cấu trúc phân lớp song song. Quan trọng là so với các vật liệu 2D vô cơ, khả năng tiếp cận giải pháp của perovskite lai giúp có thể thu được các tinh thể lớn của chúng với chi phí thấp, mang lại cơ hội thú vị để kết hợp tính dị hướng ngoài mặt phẳng của tinh thể để phát hiện quang nhạy phân cực. Tuy nhiên, bị giới hạn bởi tính dị hướng hấp thụ của cấu trúc vật liệu, độ nhạy phân cực của một thiết bị như vậy vẫn còn thấp. Do đó, một chiến lược mới để thiết kế perovskite lai 2D với dị hướng lớn để phát hiện quang nhạy cảm phân cực là cần thiết.

Phát hiện quang nhạy phân cực sử dụng tinh thể dị cấu trúc perovskite 2D / 3D

Bắc Kinh, Trung Quốc | Đăng vào ngày 4 tháng 2021 năm XNUMX

Các cấu trúc khác biệt cung cấp manh mối để giải quyết thách thức này. Một mặt, cấu trúc dị cấu trúc có thể cải thiện khả năng hấp thụ quang học và mật độ hạt tải điện tự do của composite. Mặt khác, điện trường tích hợp tại chỗ tiếp giáp có thể tách các cặp electron-lỗ trống được tạo quang theo không gian, làm giảm đáng kể tốc độ tái tổ hợp và tăng cường hơn nữa độ nhạy cho các bộ tách sóng quang nhạy phân cực. Do đó, việc xây dựng các dị cấu trúc đơn tinh thể của perovskite lai 2D dị hướng sẽ tạo ra các thiết bị có độ nhạy phân cực cao.

Trong một bài báo nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Khoa học Quốc gia có trụ sở tại Bắc Kinh, các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Cấu trúc Vật chất Phúc Kiến, Học viện Khoa học Trung Quốc tạo ra một tinh thể dị cấu trúc 2D / 3D, kết hợp perovskite lai 2D với đối tác 3D của nó; và đạt được khả năng phát hiện quang nhạy phân cực với hiệu suất cao kỷ lục. Khác với nghiên cứu trước đó, các thiết bị dựa trên tinh thể dị cấu trúc cố ý tận dụng tính dị hướng của perovskite 2D và điện trường tích hợp của dị cấu trúc, cho phép trình diễn đầu tiên của bộ tách sóng quang nhạy cảm phân cực dựa trên cấu trúc perovskite hoạt động mà không cần thiết bị bên ngoài cung cấp năng lượng. Đáng chú ý, độ nhạy phân cực của thiết bị vượt qua tất cả các thiết bị dựa trên perovskite được báo cáo; và có thể cạnh tranh với các bộ tách sóng quang dựa trên dị cấu trúc vô cơ thông thường. Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng điện trường tích hợp được hình thành tại chỗ tiếp giáp có thể tách các exciton được tạo quang một cách hiệu quả, làm giảm tốc độ tái tổ hợp của chúng và do đó nâng cao hiệu suất của bộ tách sóng quang nhạy phân cực.

Tác giả tuyên bố: “Độ nhạy phân cực cao đã đạt được thành công trong bộ tách sóng quang nhạy phân cực tự điều khiển dựa trên cấu trúc dị thể perovskite lai 2D/3D tinh thể đơn được phát triển thông qua phương pháp giải pháp tinh tế”. có thể được sử dụng cho các bộ tách sóng quang nhạy cảm với phân cực hiệu suất cao và tương ứng là các chiến lược thiết kế.”

# # #

Nghiên cứu này nhận được tài trợ từ Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc, Chương trình Nghiên cứu Trọng điểm Khoa học Biên giới của Viện Khoa học Trung Quốc (CAS), Quỹ Khoa học Tự nhiên tỉnh Phúc Kiến, Chương trình Nghiên cứu Ưu tiên Chiến lược của CAS và Thanh niên. Thúc đẩy đổi mới của CAS.

####

Về Science China Press
Tạp chí Khoa học Quốc gia là tạp chí học thuật toàn diện đầu tiên được phát hành bằng tiếng Anh ở Trung Quốc nhằm mục đích kết nối cộng đồng các nhà khoa học đang phát triển nhanh chóng của đất nước với các lĩnh vực khoa học và công nghệ toàn cầu. Tạp chí cũng nhằm mục đích thu hút sự chú ý trên toàn thế giới về những tiến bộ nghiên cứu khoa học trên khắp Trung Quốc.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Quân Hoa Lạc

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: