- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
利用高折射率MoS<sub>2</sub>的法布里-珀罗完美吸收体平面热电子光电探测器
摘要： 基于表面等离子体激元激发的热电子光电探测（HEPD）可突破带隙限制，为能量采集开辟新途径。然而，长期以来，依赖法布里-珀罗共振的无电子束光刻热电子光电探测器因制备工艺昂贵耗时，成为实现大面积量产的瓶颈。本文提出一种由金/二硫化钼/金腔体构成的平面型无电子束光刻法布里-珀罗共振热电子光电探测器。该器件通过高折射率二硫化钼增强往返相位偏移，具有纳米级厚度、高光谱可调性及近红外波段多色光响应特性。理论预测双腔与法布里-珀罗腔集成时，其光电响应度可达23.6 mA/W。这种纳米级厚度平面堆叠结构的热电子光电探测器，是实现HEPD大面积量产的理想方案。
关键词： 热电子、光探测、二硫化钼、法布里-珀罗共振、完美吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于石墨二炔的高响应度与高探测率柔性光电探测器
摘要： 石墨炔（GDY）作为一种新兴的二维碳同素异形体，因其本征带隙、高载流子迁移率等优异电子特性，在多个领域得到广泛研究。本研究通过旋涂超薄GDY纳米片于柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底，实现了基于GDY的光电化学型光探测。该GDY基光电探测器（PDs）展现出卓越的光响应性能：高光电流（Pph，5.98 μA cm?2）、高光电响应度（Rph，1086.96 μA W?1）、高探测率（7.31×101?琼斯）及优异长期稳定性（超过1个月）。更重要的是，得益于GDY结构与柔性PET基底的良好兼容性，器件经1000次弯曲（4.45 μA cm?2）和扭转（3.85 μA cm?2）循环后仍保持优良光电流。通过密度泛函理论（DFT）计算揭示了GDY的电子特性，为碱性电解液中性能提升提供了依据。这种柔性GDY基PDs不仅丰富了GDY的基础研究，更为GDY异质结光探测器的开发奠定了基础。
关键词： 光电化学、光探测、石墨二炔、柔性器件、长期稳定性
更新于2025-09-23 15:19:57
-
等离子体激元产生的热载流子：它们在哪里产生，又从那里去了哪里？
摘要： 我们建立了一个物理上透明的统一理论，全面涵盖了金属中光致和等离激元诱导热载流子产生的所有相关机制。通过该理论获得了估算载流子产生速率、位置、能量及运动方向的解析表达式。在所研究的四种机制（带间吸收、声子和缺陷辅助吸收、电子-电子散射辅助吸收以及表面碰撞辅助吸收/朗道阻尼）中，最后一种机制产生的热载流子对光电探测和光催化等实际应用最具价值。
关键词： 等离子体激元、朗道阻尼、光探测、热载流子、吸收机制、光催化
更新于2025-09-23 09:37:32
-
准一维柔性NbS?光电探测器中热局域化增强的快速光热电响应
摘要： 超宽带光电探测对成像和传感等多种应用至关重要，近年来已成为研究热点。但现有报道的超宽带探测器大多仅覆盖紫外至红外波段，存在明显不足。本研究报道了一种基于NbS3材料的光热电（PTE）探测器，该器件在紫外至太赫兹波段均展现出优异性能：所有测试波长下光响应度均大于1 V/W，响应时间小于10毫秒——远优于现有毫米级石墨烯、三元硫属化合物单晶等材料制备的超宽带探测器。通过分析发现，这种卓越性能源于热局域化增强的PTE效应：由于热衰减长度短且热损耗低，光照产生的热量仅沿通道微米尺度局域化，从而产生强PTE响应。此外，该器件还表现出优异的柔韧性和稳定性?；谧家晃峁固匦裕琋bS3晶体易于实现微缩化，这为探测器集成提供了先天优势。凭借这些突出优势，准一维NbS3晶体在高性能源超宽带光电探测器领域具有重要应用前景。
关键词： 光探测、光热电效应、超宽带、热局域化、NbS3
更新于2025-09-19 17:13:59
-
单晶钙钛矿纳米线中超过81纳秒的载流子寿命实现了大开关比光电探测器
摘要： 单晶钙钛矿纳米线因其能通过自然形成的边界在纳米尺度上操控光与载流子的独特优势，成为光探测及其他光电子应用的理想候选材料。尽管已付出大量努力来生长高质量单晶钙钛矿纳米线，但其载流子寿命仍远低于块体单晶材料。本研究基于精细动力学控制的表面引发溶液生长法，制备出载流子寿命长达81纳秒的高质量单晶MAPbI3纳米线，其性能超越所有其他溶液法制备的单晶MAPbI3纳米线。由此制备的金属-半导体-金属光电探测器在1V偏压下暗电流极低（180飞安），在10.2毫瓦/平方厘米光照下电流为340皮安，对应开关比达1880——这是未经任何钝化处理的MAPbI3纳米线光电探测器中最大的开关比。如此优异的性能归因于生长所得具有减少晶界的高寿命MAPbI3纳米线。该高性能MAPbI3纳米线光电探测器在成像传感器领域具有应用潜力。
关键词： 纳米线、钙钛矿、单晶、光探测、载流子寿命
更新于2025-09-19 17:13:59
-
硒化法制备的晶圆级二硒化钯薄膜的光响应特性
摘要： 二硒化钯（PdSe2）薄膜在光探测中展现出高载流子迁移率和灵敏度。本研究通过硒化钯薄膜合成了具有可控厚度的晶圆级PdSe2薄膜。基于PdSe2的光电探测器可检测420纳米至1200纳米的宽波长范围，在VSD=3V时响应度和探测率分别可达1.96×103 A W?1和1.72×101? W/Hz1?2。该光电探测器的性能指标与机械剥离法制备的PdSe2器件相当。本工作证明硒化法是大规模合成PdSe2薄膜的简便方法，该薄膜在宽带光探测领域具有应用前景。
关键词： 二硒化钯、场效应晶体管、二维层状材料、光探测
更新于2025-09-16 10:30:52
-
使用功能化模塑复合柔性平台实现全向亚带隙光电探测
摘要： 该基板是薄膜有机光电子器件的光学功能组件。在光伏领域众所周知的背景下，基板的性能相对简单——即实现宽带透射，使几乎所有入射光进入吸收层。一个较少被探索的思路是在基板本体中整合其他光学功能。这种非常规设计有助于突破常用光电子材料的性能限制，从而实现新颖功能。当采用可模压透明材料制作基板时（这类材料允许将光学功能材料混合至复合基板本体中），基板的本体功能化尤为简便。本文以光子上转换这一代表性光学功能为例，制备了能探测上转换红外光的有机光电探测器。通过在复合基板中整合该功能，我们展示了复合基板结构超越传统薄膜器件设计的两个优势：首先，复合基板通过空间隔离光学功能与电荷传输功能，保持了器件的电子性能；其次，该复合结构通过将光学功能置于光遇到光学反射界面之前，实现了对入射角不敏感的亚带隙光电探测。总之，这种采用复合光学功能基板的非常规设计可扩展至多种光学功能，是一项关键设计发现，能显著提升光电子器件的设计效能。
关键词： 功能化、光电器件、模塑基板、复合材料、上转换、光探测
更新于2025-09-04 15:30:14