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oe1(光电查) - 科学论文

36 条数据
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  • 通过射频溅射插入工程化背金层实现ZnO基自供电紫外光电探测器的高探测率

    摘要： 基于环保且储量丰富的化合物实现高响应度、自供电且低成本紫外（UV）光电探测器（PD），其性能仍远未达到未来光电子应用的要求。本文展示了一种新型高性能平面ZnO薄膜紫外光电探测器，该器件无需任何电源即可高效运行。我们通过在玻璃基底上蒸镀工程化背金属层，再采用射频溅射技术沉积ZnO薄膜制备该器件。利用X射线衍射（XRD）和紫外-可见吸收光谱技术系统分析了传感器的结构与光学特性。所制ZnO紫外光电探测器呈现出清晰独特的光伏特性，值得注意的是，在零偏压下其响应度高达0.38A/W，探测率超过101?琼斯，尽管采用全ZnO结构，仍显著优于其他已报道的自供电紫外光电探测器。通过能带图分析了器件自驱动模式下的光电探测机制，重点阐述了工程化背金属层在调控ZnO有源区内电场分布以实现非对称行为中的关键作用。因此，本研究为基于简单全ZnO结构设计高响应度自供电紫外光电探测器提供了新途径。

    关键词： 探测率，氧化锌，自供电，低成本，紫外光电探测器，射频溅射

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • MgO/ZnO微球双层结构提升高探测率自供电MAPbI3钙钛矿光电探测器稳定性

    摘要： 近年来，有机-无机杂化钙钛矿光电探测器（PDs）被视为极具前景的下一代探测器。然而，钙钛矿PDs的商业化仍面临重大挑战，其中之一便是稳定性差的问题。本文展示了一种MgO/ZnO微球（MS）双层结构，可在保持高探测率的同时提升器件稳定性。该MgO/ZnO MS双层结构中，ZnO MS阵列支架能促进钙钛矿渗透至纳米阵列，并凭借特殊的微球阵列结构（其排列的纳米结构间存在较大间隙）提升光捕获效率。MgO可钝化ZnO与钙钛矿之间的界面，既增强器件稳定性又促进载流子传输。最终，采用该双层结构的PDs展现出优异性能：开关比高达7.0×10?以上，线性动态范围达87.7 dB，探测率达1.5×1012 Jones，各项指标均优于未添加MgO的器件。更重要的是，该双层结构器件相比无MgO器件具有更优的稳定性——在314 mW/cm2光强照射下，含MgO器件的光电流经连续30分钟照射后几乎无衰减；此外，在空气中存储15天后，含MgO器件性能仅轻微下降（开关比仍保持2.3×10?的高水平），表明其具备良好的存储稳定性。

    关键词： 氧化镁钝化，钙钛矿光电探测器，自供电，氧化锌微球

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 一种以热电发生器为电源的可穿戴螺旋有机-无机光电探测器

    摘要： 自供电特性对于面临能源与环境?；粽降目纱┐鞯缱由璞付约呶ΑＷ魑】涤牖肪臣嗖饬煊蚱木咔熬暗暮蜓∑骷?，光电探测器（PDs）迫切需要满足可穿戴且无需外接电源的要求。与常规光伏型光电探测器不同，我们提出了一种创新方案来制备自供电可穿戴光电探测器——将光电探测器与热电发生器（TEGs）串联连接于三维螺旋聚合物基底表面。该可穿戴系统具有轻质、柔韧和透气的特性。更重要的是，相较于光伏型自供电光电探测器，由热电发生器供电的可穿戴光电探测器在冬季紫外线强度较低时，能作为一套系统运行，其输出信号可借助人体与环境间的温差得到显著放大。

    关键词： 紫外线强度、热电发电机、自供电、可穿戴电子设备、光电探测器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过耦合CuO纳米结构增强ZnO纳米棒阵列/p-GaN自供电紫外光电探测器的光响应性能

    摘要： 通过低温水热法制备了氧化锌纳米棒阵列（ZnO NRAs）与珊瑚状氧化铜纳米结构（CuO CLNs）的复合结构。采用直接接触法构建了基于ZnO NRAs/CuO CLNs/p-GaN异质结构的自供能紫外（UV）光电探测器（PD）。在紫外光照（1.46 mW cm?2）条件下，ZnO NRAs/CuO CLNs/p-GaN异质结自供能PD在0 V偏压下的光电流/暗电流比（Iphoto/Idark）、光电响应度和比探测率分别达到1143、1.44 mA W?1和5.9×1010 cm Hz1/2/W，较ZnO NRAs/p-GaN自供能PD分别提升约187倍、104倍和153倍。此外，耦合CuO CLNs后该探测器展现出更快的响应速度、优异的稳定性和重复性。通过能带图分析了光响应性能增强的机理。

    关键词： 自供电、氧化铜纳米结构、紫外光电探测器、氧化锌纳米棒

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于具有工程化后金属层的ZnO薄膜的高灵敏度、超低暗电流、自供电日盲紫外光电探测器

    摘要： 本文采用射频磁控溅射与电子束蒸发技术，制备了基于具有工程化背金属层（BML）的ZnO薄膜的新型自供电日盲紫外光电探测器（PD）。通过系统研究不同背金属层（金与镍）对器件结构、光学及电学特性的影响，发现所制备的ZnO基紫外探测器在自供电模式下展现出非对称I-V曲线特征，可明确实现光伏工作模式。器件性能优异：灵敏度达10^7量级，ION/IOFF比高达149dB，暗噪声电流低于11pA，响应度超过0.27A/W?；谀艽砺鄄土斯こ袒疊ML促进光生载流子有效分离与传输的作用机制，并考察了退火工艺对紫外传感器性能的影响。500°C退火处理的器件表现出数皮安的低暗电流与2.2×10^3的高抑制比，凸显其卓越的可见光盲特性。这种通过优化退火条件实现的工程化BML方案，为基于简单ZnO薄膜结构开发高性能自供电日盲紫外探测器开辟了新途径，该方案在各类光电子应用领域具有重要价值。

    关键词： 自供电、氧化锌、退火、日盲、紫外光电探测器、射频溅射

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于垂直堆叠WSe?/Bi?Te? p-n异质结的自供电宽带光电探测器

    摘要： 半导体p-n异质结作为现代电子设备（如光电探测器、太阳能转换器件和发光二极管）的基本单元，近年来得到了广泛研究。本研究通过范德华外延生长技术将p型二硒化钨（WSe?）与n型碲化铋（Bi?Te?）垂直堆叠构建异质结，制备出高性能自供电宽带光电探测器。该p-n异质结器件在暗态下呈现显著整流特性，在光照条件下展现优异光伏性能：采用633 nm波长（功率密度26.4 mW/cm2）照射时，可获得18 nA的最大短路电流和0.25 V的开路电压，其数值在已报道的化学气相沉积法制备的二维范德华异质结中位居前列。得益于异质结构的宽带吸收特性，探测范围可扩展至可见光至近红外波段（375-1550 nm）。此外，由于结界面处高效的载流子分离过程，器件可作为自供电光电探测器工作——在零偏压条件下实现快速响应（≈210 μs）和高响应度（633 nm处20.5 A/W，1550 nm处27 mA/W）。这种兼具高光电响应度、快速响应时间和宽光谱响应特性的WSe?/Bi?Te? p-n异质结自供电光电探测器，在高速自供能宽带器件领域具有重要应用前景。

    关键词： p-n异质结、光电探测器、光伏效应、电荷转移、宽带、自供电

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于n型SnOx/p型金刚石的紫外-蓝光光电探测器

    摘要： 基于n-SnOx/p-金刚石异质结制备了高性能自供电紫外-蓝光光电探测器。通过射频磁控溅射法在高温高压合成的硼掺杂金刚石衬底上沉积SnOx薄膜。该异质结器件展现出优异的整流特性，在±3V偏压下整流比达3.15×10^4。零偏压时器件在250nm至500nm波长范围内响应，峰值响应波长为350nm。在不同波长的紫外-蓝光照射下，器件的光响应上升时间和衰减时间均小于2秒。这些结果表明n-SnOx/p-金刚石异质结器件在紫外-蓝光探测领域具有应用潜力。

    关键词： 光电探测器、射频溅射、自供电、薄膜、异质结、X射线光电子能谱

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于共轭聚合物/ CsPbBr<sub>3</sub>纳米线阵列的自供电紫外-可见-近红外光电探测器

    摘要： 钙钛矿光电探测器因在传感、通信和成像领域具有广阔应用前景而备受关注。但其性能受限于窄光谱响应范围、需外接电源及环境不稳定性等问题。为此，研究团队设计了一种基于无机CsPbBr3钙钛矿纳米线阵列/共轭聚合物杂化结构的自供电光电探测器。该器件光谱响应范围可扩展至950纳米，兼具优异的稳定性（响应速度达111/306微秒）、高探测率（1.2×1013琼斯），其性能参数达到或优于多数已报道的CsPbBr3及共轭聚合物光电探测器。这种卓越性能主要源于阵列结构与有利能带结构共同作用产生的高效载流子生成、分离与传输机制。

    关键词： CsPbBr3，光电探测器，钙钛矿，衍射光栅，自供电

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 自供电ZnO纳米线/Sb2Se3薄膜异质结光电探测器阵列中的双极性响应及其在光通信中的应用

    摘要： 自供电光电探测器（PD）因其节能、低成本等独特优势，在可见光通信（VLC）系统中具有巨大应用潜力，其中色移键控（CSK）技术被广泛用于满足非负光强调制需求。然而，解码光信号至少需要两个带滤光片的PD，这大幅增加了设备成本并使通信系统复杂化。本研究报道了一种新型双极性响应PD，其具有可调的极性切换波长——在长波长和短波长区域分别输出正、负信号。这种双极性响应源于ZnO纳米线/Sb2Se3薄膜p-n结的光伏效应与Sb2Se3薄膜的光热电效应之间的竞争。与现有CSK系统中的PD相比，我们的PD无需任何滤光片，单个器件即可实现传统两个PD的功能。这种新型PD在光通信系统和无滤光片色彩识别领域具有应用潜力。

    关键词： 光电探测器，氧化锌，自供电，硒化锑，双极性

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于金属卤化物钙钛矿的柔性光电探测器最新进展

    摘要： 近年来，柔性光电探测器（FPDs）因其电子眼、仿生传感、智能纺织品及可穿戴设备等潜在应用而备受关注。金属卤化物钙钛矿（MHPs）凭借优异的光电性能、良好的机械柔韧性、低成本及低温溶液法制备优势，已成为FPDs中极具前景的光捕获材料。本文系统综述了近期基于MHPs的FPDs研究进展：首先介绍钙钛矿光电探测器的性能参数与器件构型，进而阐述FPDs对基底与电极材料的特殊要求；随后分析MHPs的化学组分、结构特征及制备方法；接着探讨单组分钙钛矿与混合结构钙钛矿基FPDs的研究现状，继而介绍自供电柔性钙钛矿光电探测器；最后总结该领域面临的挑战与发展方向。

    关键词： 金属卤化物钙钛矿，柔性光电探测器，自供电

    更新于2025-09-11 14:15:04