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oe1(光电查) - 科学论文

328 条数据
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  • 采用增强型光门控的高响应度涡轮层叠石墨烯光电探测器

    摘要： 采用湍层堆叠石墨烯制备了高响应度光电探测器，该结构提供了增强的光栅控效应。光栅控是提升石墨烯光电探测器响应度的有效手段，且该效应与载流子迁移率成正比。湍层堆叠石墨烯因具有与单层石墨烯相同的能带结构，同时避免了底层SiO2层的散射，展现出比常规单层石墨烯更高的载流子迁移率。这些器件在642纳米波长处的光响应约为常规单层石墨烯光电探测器的两倍。研究结果表明，采用简单制备工艺实现高响应度石墨烯基光电探测器具有可行性。

    关键词： 湍层堆叠石墨烯、光门控、光电探测器、石墨烯、载流子迁移率

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于CdS核-Au/MXene的光电探测器：正深紫外光响应与负紫外-可见-近红外光响应

    摘要： 探索具有更高响应度和更宽光谱响应的光电探测器对光电子应用至关重要。研究发现，基于金修饰硫化镉（CdS核-Au壳）的光电探测器存在反向光电响应。该器件能够检测从深紫外到近红外的更宽光谱范围的光子。在405纳米可见光照射下，由于热机制作用，观测到具有更高响应度（86毫安/瓦）和更大比探测率（1.34×1011琼斯）的负光电响应；而在深紫外光照射时，探测器则呈现正光电响应。这些发现为宽光谱光电探测器及其他创新光电器件提供了新思路。

    关键词： 更宽的光谱范围、正光电响应、负光电响应、光电探测器、CdS核-金壳结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • Cu2CoSnS4四元功能光电探测器的结构与光电特性表征

    摘要： 通过溶胶-凝胶法制备的Al/p-Si/Cu2CoSnS4/Al四元功能半导体光电探测器展现出太阳能探测器特性。采用SEM、EDS和XRD技术确认了光电二极管的化学成分，其中观察到Cu2CoSnS4具有纳米颗粒特征。通过UV-vis光谱研究了其光电特性，显示这些光电二极管具有高吸收率和最小反射率，计算得出带隙能量为1.19 eV。电流-时间和电流-电压特性表明这些二极管对日光敏感并呈现整流特性。运用热电子发射理论计算了势垒高度、理想因子、光响应、光电灵敏度及线性动态特性。通过电容-电压、电导-电压、修正电容-电压及修正电导-电压曲线研究了Al/p-Si/Cu2CoSnS4/Al光电二极管的电学特性，其电学特性显示出频率依赖性，该行为被认为是界面态存在的标志。界面态密度(Dit)计算表明界面态密度强烈依赖于交流信号频率——随着信号频率升高，Dit值减小。

    关键词： 光电探测器，光响应，Cu2NiSnS4光电二极管，四元功能光电二极管，太阳能探测器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • Al2O3应力衬层对二维SnS2纳米片光电探测器应用的影响

    摘要： 层状二硫化锡（SnS2）纳米片作为二维材料新秀，其光电领域的潜在应用价值正逐渐受到关注。我们研究了SiO2/Si衬底上超薄SnS2纳米片（~5 nm）样品及其构成的光电探测器性能，对比了有无高k值原子层沉积Al2O3应力衬垫的情况。通过变温拉曼光谱测试发现：拉曼频率从313.1 cm-1红移至311.2 cm-1，一阶温度系数从-0.01232 cm-1/K降至-0.00895 cm-1/K。器件测试显示，在365 nm光照下，Al2O3/SnS2光电探测器相比纯SnS2探测器具有7倍光电流增强、10倍响应度提升、上升时间缩短25%及下降时间缩短70%的优异表现。该现象可归因于SnS2样品承受的张应力和Al2O3覆盖层产生的钝化效应。第一性原理计算从理论验证角度支持了该研究。本工作通过类应力处理提升了SnS2材料性能并增强了其基光电探测器性能，旨在拓展薄膜材料在光电器件中的应用前景。

    关键词： Al2O3应力衬层，光电探测器，SnS2，拉曼光谱

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用SILAR法沉积ZnS薄膜于MgZnO上的新型超高光电灵敏度紫外光电探测器

    摘要： 通过简便的溶胶-凝胶法和连续离子层吸附反应(SILAR)法制备了一种基于MgZnO/ZnS异质结的高性能紫外光探测器(PD)。在MgZnO薄膜表面包覆ZnS作为界面修饰层，克服了原始MgZnO光敏层载流子迁移率低、材料中陷阱多等缺陷，并显著增强了紫外光吸收。界面附近功函数差异构建的II型异质结构促进了光生载流子的分离。与MgZnO PD相比，优化后的异质结PD(MgZnO/ZnS-10)在5V偏压、325nm光照下表现出极低的暗电流(z1 nA)、卓越的响应度(900 A/W)和超高的光电比(高达2.3×10^5)。这些结果为提升MgZnO PD性能提供了经济高效的方法，展现了MgZnO/ZnS异质结PD在紫外探测中的优势。研究表明，合理构建新型异质结对制备高性能光电探测器具有重要潜力。

    关键词： II型异质结构，MgZnO，紫外（UV）光电探测器（PD），ZnS

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • p型MnO量子点修饰的n型二维MoS?基光电探测器中暗电流降低伴随光电流增强

    摘要： 高结晶度的单层或少层二维二硫化钼（2D-MoS?）会引发高暗电流，导致少数光子产生的极微弱光电流可能被掩盖或失真。本报告表明，通过基于p型量子点（QDs）功能化n型2D-MoS?构建理想p-n结，可实现暗电流抑制与二维光电探测器光电流增强的协同效应——这是提升光响应性能的先决条件。我们采用脉冲飞秒激光烧蚀技术在乙醇中合成了高结晶度溶液法制备的氧化锰量子点（MnO QDs），并通过氮气辅助喷涂工艺将其沉积于带有叉指金电极的剥离二维二硫化钼基底上。由此形成的MnO QD修饰二维二硫化钼异质结光电探测器实现了暗电流降低与光电流增强，显著提升了基于MoS?器件的光电响应度和探测率。为阐明该增强效应的内在机制，我们通过功率/波长依赖性光响应测试，结合光谱学、化学成分、形貌特征等材料表征分析进行了系统讨论。

    关键词： 暗电流、量子点、二维二硫化钼、p-n结、光电探测器、光电流

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于原位合成法制备的CdS纳米线/氧化锌纳米壁异质结构电阻型紫外-可见光探测器

    摘要： 此处，通过简便的原位合成方法实现了硫化镉（CdS）纳米线与垂直站立的氧化锌（ZnO）纳米墙的直接集成，设计并制备了电阻型紫外-可见光探测器。该方法利用ZnO纳米墙作为良好支撑基底，使分散均匀的CdS纳米线锚定其上，从而克服了纳米线的随机分布问题。基于CdS/ZnO异质结的光电探测器展现出比纯CdS纳米线和纯ZnO纳米墙探测器更高的光响应活性。这种高性能可归因于CdS纳米线与ZnO纳米墙之间有效紧密接触所促进的载流子分离效率及快速电荷传输。结果表明，采用原位合成法制备的ZnO/CdS异质结为纳米尺度光电器件提供了一种简便的实现途径。

    关键词： 光电探测器，原位合成，硫化镉纳米线，氧化锌纳米墙

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于高灵敏度、自供电可见光/近红外光电探测器的石墨烯/砷化镓异质结

    摘要： 通过将单层石墨烯转移至n型GaAs衬底表面，成功构建了石墨烯/GaAs异质结，并通过监测不同衬底上石墨烯的拉曼位移研究了界面处的载流子转移行为。该异质结的光伏效应与整流特性使其能在零偏压下制备高性能自供电光电探测器。实验证明该器件在室温下对可见/近红外光（405-850 nm）具有响应灵敏度，最高响应率达122 mA W?1，探测率达4.3×1012琼斯量级，且具有快速响应（0.5 ms）与恢复时间（0.35 ms）。这种优异光电响应源于石墨烯与GaAs间大能垒（0.87 eV）产生的强内建电场，促使界面处光生载流子高效分离与转移。研究证实石墨烯/GaAs异质结在高性能自供电宽带光电探测器领域具有重要应用潜力。

    关键词： 光电探测器、拉曼位移、异质结、石墨烯、电荷转移

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用插层石墨烯单层电极的1微米厚量子点光电探测器实现近全光吸收与全电荷收集

    摘要： 量子点（QDs）在光电子学领域具有多项优势，如易于溶液加工、强光吸收能力以及可通过尺寸调控的直接带隙。然而其主要局限在于薄膜迁移率较低且扩散长度短（<250纳米）。为保证电荷收集效率，这一特性将量子点薄膜厚度限制在约200-300纳米——扩散长度对薄膜厚度存在制约。如此薄的薄膜导致量子点光电探测器与光伏器件在波长>700纳米时量子效率显著下降，造成近红外波段光响应度降低及太阳光谱吸收不足。本研究展示了一种采用插层石墨烯电荷收集器的1微米厚量子点光电探测器，避免了多数量子点光电器件在λ>700纳米时出现的量子效率骤降现象。通过间距100纳米的插层石墨烯层作为电荷收集器，1微米厚的插层量子点薄膜在保持高效电荷提取的同时实现了强光吸收，在600-950纳米波长范围内维持90%-70%的量子效率。实验证明石墨烯对光吸收的影响极小。该器件实现了<1秒的时间调制响应，并可在柔性PET衬底上制备，在经历1000次弯曲测试后仍保持70%的原始性能。该系统为量子点在柔性衬底上实现高性能光电探测与高转换效率光伏应用提供了新途径。

    关键词： 光电子学、光电探测器、量子点、石墨烯、柔性衬底

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 降低Cs3Bi2Br9钙钛矿光电探测器电流波动以实现宽动态范围漫反射成像

    摘要： 近期，新兴的金属卤化物钙钛矿因其卓越的光电性能引发全球广泛关注，有望成为光电探测器（PD）的理想候选材料。然而受铅基钙钛矿毒性及光电流大幅波动等实际因素制约，基于钙钛矿PD的成像设备尚未进入商业化阶段。本研究首次制备了无铅Cs3Bi2Br9钙钛矿PD，并构建了采用漫反射成像模式的原型成像系统。我们创新性地提出评估弱漫反射光条件下PD成像性能的新参数F，通过对比未优化的无铅Cs3Bi2Br9钙钛矿PD与原子层沉积（ALD）优化PD验证其有效性。ALD优化能提升钙钛矿薄膜质量并抑制暗电流与电流波动。最终成功获得具有宽动态范围的二维/三维物体满意漫反射图像。因此，ALD优化的Cs3Bi2Br9 PD解决了钙钛矿PD成像设备的两个关键问题，有望拓展钙钛矿材料应用并提升成像质量。

    关键词： 电流波动、光电探测器、漫反射成像、Cs3Bi2Br9钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:19:57