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超快和宽带钙钛矿光电探测器用于大动态范围成像

已经证明了基于有机-无机杂化钙钛矿和有机体异质结的溶液处理宽带光电探测器,可实现高达1000 nm的宽带响应光谱,在NIR区域具有很高的EQE,超快的响应速度为5.6 ns,线性动态范围宽范围为191 dB。令人鼓舞的是,由于具有高动态范围的成像能力,因此可以获得高质量的可见近红外实际成像,从而能够将溶液处理的光电探测器应用从实验室加速转换到成像市场

光电探测器,将光信号转换为电信号的关键光电组件,在许多领域都引起了极大的兴趣:工业生产,,生化检测,光通信等。有机-无机杂化钙钛矿(OIHP),由于其优异的光电性能,包括可调节的直接带隙,卓越的光学性能。吸收,高载流子迁移率和低陷阱密度吸引了薄膜太阳能电池,LED和光电探测器的巨大研究兴趣。近年来,OIHP的制备和表征已经取得了进展,并且已经报道了具有高灵敏度,快速响应和大线性动态范围的光电探测器。但是,为了规避钙钛矿材料带隙对可见光检测带的现有限制,

在《光科学与应用》上发表的新论文中,吉林大学电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室科学家,中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,中国科学院大学,和同事们设计了新的OIHP光电探测器,并结合了具有合适能带结构的有机体异质结(BHJ),在NIR地区实现了约54%以上的高外部量子效率(EQE)。得益于光吸收层中低的陷阱密度和传输层中的高载流子迁移率,OIHP / BHJ光电探测器通过瞬态光电流法(TPC)的响应时间仅为5.6纳秒,可减轻电阻问题电容时间常数。

为了进一步验证宽带检测能力和大线性动态范围(LDR),他们采用了OIHP / BHJ光电探测器来构建单像素扫描光学成像系统。通过基于具有大LDR,超快响应速度和室温稳定性的OIHP / BHJ光电探测器的成像系统,可以获得复杂字母图形的高质量成像和热盘管的可见/ NIR成像。因此,最先进的OIHP光电探测器可以加速从实验室到成像市场的溶液处理光电探测器应用的转换。

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