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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 氧化铜纳米结构中的带隙工程：双波段、宽带及紫外C波段光电探测器

    摘要： 在本研究中，通过调控纳米结构形貌和带隙中间缺陷态，仅对CuO（p型半导体）的带隙进行了工程化设计——将其从1电子伏特的间接带隙转变为4电子伏特的直接带隙。通过控制生长参数，常规抑制了近红外（NIR）和可见光波段的吸收。鉴于不同光谱范围（紫外C至近红外）光电探测器应用需求的日益增长，本研究利用CuO纳米结构中特定能级可用态密度（DOS）的系统调控，成功制备了双波段（250纳米与900纳米）、宽带（250-900纳米）及紫外C（250纳米）光电探测器?？泶讲馄髟?00纳米波长下的灵敏度和探测率分别为103和2.24×1011琼斯，在250纳米波长下分别为122和2.74×101?琼斯；紫外C探测器在250纳米波长下表现出1.8的灵敏度与4×10?琼斯的探测率。研究提出了合理的光电导机制来解释器件工作原理及可用态密度变化的影响。所获光电探测器有望成为未来光电子应用的重要候选器件。

    关键词： 宽带光电探测器、带隙工程、氧化铜纳米结构、双波段光电探测器、紫外C波段光电探测器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 表面工程化混合核壳结构硅纳米线用于高效稳定的宽带光电探测器

    摘要： 硅纳米结构因其优异的电学特性，在大规?？⒖泶獾缣讲馄鞣矫姹甘芄刈ⅰ１疚恼故玖艘恢忠曰乖趸?碳量子点（rGO:CQDs）纳米复合材料为核壳异质结构建单元的硅纳米线（SiNWs）宽带（紫外-近红外）光电探测器（PDs）。其中SiNWs和CQDs分别通过湿法化学刻蚀和简易热解法制备。光生载流子通过具有高电子迁移率且与CQDs及Si能带匹配良好的rGO传输。此外，为抑制光生载流子复合并增强可见光响应，在壳层基质中引入了等离子体增强的AuCQDs。优化后的异质结构（rGO:AuCQDs/未掺杂CQDs/SiNWs）对覆盖紫外至近红外（360-940 nm）的宽波长范围敏感，在360 nm处展现出16 A W?1的卓越响应度、2.2×1013 Jones的探测率（D*）以及低至2.8 fW Hz?1/2的等效噪声功率。该优化探测器结构在无封装保护条件下经8天光照后仍保持优异的空气稳定性。这种简单、低成本且与硅工艺线兼容的硅基PD器件制备方法，为高效稳定的先进光电器件研发提供了重要前景。

    关键词： 核壳异质结构、探测率、响应度、宽带光电探测器、还原氧化石墨烯、碳量子点、硅纳米线

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于铁掺杂氧化锌/钒酸铋异质结构的大面积、柔性、高性能宽带光电探测器，具有超高量子产率

    摘要： 原始ZnO材料虽被广泛研究用于紫外光电探测器，但由于其仅吸收紫外光且量子效率与响应度较低（这归因于光生载流子的高复合率），在宽带光电探测器中的应用仍存在障碍。为解决这一问题，我们报道了一种基于ITO包覆PET衬底的宽带光电探测器(PD)，该器件通过能带工程掺杂铁金属的二维ZnO薄膜与一维静电纺丝混合无机单斜相BiVO4纳米纤维异质结构制备而成，在超高响应度和外量子效率(EQE)方面较昂贵洁净室工艺制备的PD具有显著优势。BiVO4同时具备捕获可见光与近红外光子的功能，并能在Fe掺杂ZnO(FZO)-BiVO4异质结构界面产生局域电场以促进电子-空穴对分离。柔性PD的耐久性经500次弯曲循环测试后仍保持稳定响应。该器件在紫外、可见和近红外光下的响应度分别达到7.35 A/W、3.8 A/W和0.18 A/W，对应极高的EQE值分别为2501.7%、851.2%和28.3%。这种高性能器件的简易低成本制备方法为开发柔性电子器件及高性能光电器件提供了新思路。

    关键词： 异质结构，宽带光电探测器，铁掺杂氧化锌，钒酸铋，超高量子产率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于室温红外/太赫兹能量转换与成像的超灵敏环境稳定SnSe?基宽带光电探测器

    摘要： 二硒化锡（SnSe2）因其成本较低、超低热导率以及优异的热电潜力，为光电子学开辟了新途径。迄今为止，基于SnSe2的光电器件主要集中于电磁波谱的可见光和红外范围，而在更长波长下效率急剧下降。本文展示了一种基于剥离SnSe2纳米片的SnSe2光电探测器，通过深亚波长电磁聚焦下高效产生热电子，在太赫兹频率范围内实现了高响应度（170 V W-1）、快速响应（2.2微秒）及室温工作，其性能优于基于热效应的光电探测器。表面科学实验证实，化学惰性的化学计量比SnSe2晶体使其宽带光电探测器在数月时间尺度上具有卓越的环境稳定性。我们的研究结果表明SnSe2适用于多光谱传感与实时成像，所开发的SnSe2基探测器可实现从太赫兹（THz）到可见光波段的高对比度成像。

    关键词： 光热电效应、太赫兹、二硒化锡、宽带光电探测器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 溶液法制备、自供电的宽带CH?NH?PbI?光电探测器（由非对称电极驱动）

    摘要： 总体而言，基于传统半导体薄膜制备高性能自供电宽带光电探测器既繁琐又昂贵。本文展示了一种高性能、溶液法制备且自供电的CH3NH3PbI3（MAPbI3）纳米晶光电探测器ITO/MAPbI3/Ag，其展现出从可见光到近红外波段的全谱响应特性。该探测器性能显著提升源于利用了两个电极功函数差异产生的内建电场优势。优化后的探测器在零偏压条件下，于19 μW cm?2白光照射时表现出4.9 A W?1的响应度和7.6 × 1013 Jones的比探测率，在26 μW cm?2 808 nm光照下则分别达到1.42 A W?1和1.77 × 1013 Jones。这种简易器件结构与可行制备技术的结合，将为自供电光电探测器的制造及成像器件的发展开辟全新且有前景的途径。

    关键词： 配体辅助再沉淀法（LARP）、CH3NH3PbI3纳米晶体、宽带光电探测器、光电流成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 溶液法制备的柔性宽带光电探测器及溶液法制备的透明聚合物电极

    摘要： 报道了一种室温溶液法制备的柔性光电探测器，其光谱响应范围为300至2600纳米。研究提出采用具有300至7000纳米透光率且电导率优异的溶液处理聚合物薄膜作为透明电极?；诟猛该骶酆衔锏缂菔玖瞬捎?#34;垂直"器件结构、集成钙钛矿/硫化铅量子点双层薄膜的溶液法柔性宽带光电探测器。钙钛矿/硫化铅量子点双层薄膜作为光活性层的使用将光谱响应扩展至红外区域，并通过陷阱辅助光倍增效应增强可见光与红外区的光电流密度。在室温及-1V偏压下工作时，该溶液法柔性光电探测器展现出超过230 mA W-1的响应度、300至2600纳米波段超过1011 cm Hz1/2/W的光电探测率以及约70分贝的线性动态范围。研究还发现该柔性宽带光电探测器具有快速响应特性和优异柔韧性。这些结果表明，本研究通过溶液处理透明聚合物电极，开发出一种简便方法实现了室温工作、超高灵敏度的"垂直"结构溶液法柔性宽带光电探测器。

    关键词： 钙钛矿光电探测器、宽带光电探测器、硒化铅量子点、柔性电子器件

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过界面态调控与热释光电子效应提升p-Si/n-ZnO自供电光电探测器性能

    摘要： 基于氧化锌的自供电光电探测器（PD）在分布式传感器网络和物联网中具有巨大的应用潜力。然而，氧化锌内部大量的表面或界面态限制了其性能提升。本研究通过紫外辐照作为界面修饰工程，显著消除了氧化锌的表面和界面态。界面态的减少降低了欧姆电阻，同时增强了热释光电子效应的调控作用。由此，该自供电光电探测器的瞬态响应电流得到显著提升，在325-785纳米宽带激励光下实现了超过5900%的最大增强因子，相应响应时间缩短至几毫秒或亚毫秒量级。结果表明，氧化锌表面态的减少能有效增强热释光电子效应的调控作用，并大幅提升自供电宽带光电探测器的响应性能，该器件在物联网、宽光谱检测与成像以及智能光电器件等领域具有重要应用需求。

    关键词： 自供电、紫外辐照、界面态、热释光电子效应、宽带光电探测器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 范德华异质结中的层间跃迁助力实现超高探测率短波红外光电探测器

    摘要： 二维原子级薄层材料（2DLMs）的范德华（vdW）异质结构通过堆叠具有前所未有的功能与性能的二维原子片层，为构建光电器件提供了独特平台。这类vdW异质结构的特殊优势在于：通过II型能带排列对2DLMs进行能带工程调控，可实现层间激子效应，使其光谱范围突破2DLM中各原子片层截止波长的限制。本文报道了GaTe/InSe vdW异质结构器件的高性能表现。出人意料的是，这种GaTe/InSe vdW p-n结在短波红外（SWIR）光谱区展现出非凡的探测率——该波段本应被组成材料各自的带隙极限所禁阻（块体与单层GaTe的带隙均约为1.70 eV，而InSe的带隙随厚度减小从块体到单层约为1.20-1.80 eV）。具体而言，在1064 nm处未制冷SWIR探测率达≈101?琼斯量级，1550 nm处达≈1012琼斯量级。该结果表明：具有II型能带排列的2DLM vdW异质结构能产生层间激子跃迁，这一优势为设计超越组成原子层带隙极限与异质外延限制、适用于SWIR乃至更长波段的高性能光电器件提供了可行策略。

    关键词： 层间跃迁、二维材料、范德华异质结构、宽带光电探测器、短波红外

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 工程化碳量子点以增强硅工艺线兼容光电探测器的宽带光响应

    摘要： 基于与现有硅工艺技术兼容的异质结宽带光电探测器（紫外至近红外）的实现，在先进光电子应用领域具有巨大潜力。本报告展示了一种创新应用：通过简易制备技术从有机废料合成的碳量子点（CQDs），作为与硅构成的混合（有机-无机）异质结构中的潜在宽带光电探测器。通过用还原氧化石墨烯（rGO）和银纳米颗粒（AgNPs）浸渍CQDs，进一步提升了宽带光响应性能。结果表明，优化掺入的rGO因有效载流子传输而增强光响应，而AgNPs则通过局域表面等离子体共振强化光学吸收。经工程优化的CQDs器件实现了约1 A W?1的最大响应度和2×1012 Jones的最高探测率。本研究展示了一种经济、高效且可行的技术方案——利用自然资源服务技术需求，该方案可完美适配现有工业级技术规模。

    关键词： 银纳米粒子、还原氧化石墨烯、碳量子点、硅工艺技术、宽带光电探测器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 非晶氧化锌/硫化铅量子点异质结用于高效响应宽带光电探测器

    摘要： 将硫化铅量子点（QDs）与高导电性材料集成，并确保其兼容可扩展的制备工艺，是实现量子点基光电探测器应用的重要途径。本研究首次通过结合非晶氧化锌与硫化铅量子点构建异质结结构，开发出一种宽带光电探测器。该探测器在640纳米和1310纳米光照下的探测率分别达到7.9×1012琼斯和4.1×1011琼斯。我们系统研究了脉冲激光沉积过程中背景氧压对氧化锌薄膜电子结构的影响，发现其与氧空位浓度变化相关，并对导电性起关键作用。通过提高氧空位浓度，非晶氧化锌层的电子迁移率显著提升且功函数降低，这些特性有利于增强ZnO/PbS量子点光电探测器的光电流。本研究为开发高性能宽带光电探测器提供了一种简单且高度可扩展的方法。

    关键词： 氧空位，非晶氧化锌，宽带光电探测器，迁移率，异质结

    更新于2025-09-16 10:30:52