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通过溶液前驱体生长单层和双层MoS2以实现高性能光电探测器
摘要: 多项研究表明,过渡金属二硫化物(TMDs)的性能很大程度上取决于其厚度。本文采用溶液前驱体化学气相沉积法,成功制备出单层和双层MoS2薄片,并以此制作光电晶体管以研究其光电性能。所制MoS2光电探测器展现出2.44×1011的高探测率,以及97毫秒/291毫秒的快速响应/恢复时间。研究发现双层MoS2薄片的光响应度高达7160 A W?1。本研究为调控其他TMDs纳米结构的层数提供了路径,将推动高性能二维材料的广泛应用。
关键词: 快速响应/恢复时间,化学气相沉积,H8MoN2O4,液体前驱体,层数控制,高探测率
更新于2025-09-23 15:19:57
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双功能标准具-电极实现高性能无滤光片图像传感器
摘要: 基于对可见光具有高吸收系数的有机半导体,有机光电二极管(OPDs)正成为图像传感器中替代硅光电二极管的潜在候选者,尤其因其可实现薄型化并省去滤色片——这两点都能显著提升图像传感器的集成度。尽管经过多年研究,目前尚未开发出能在保持薄型化(<1μm)OPD厚度的同时,兼具足够高探测率(>1012 cm?Hz0.5/W)并实现颜色选择性的技术。为解决这一问题,我们提出了"标准具电极"概念,该结构既能发挥电极功能,又可选择性透射特定波长。通过精心设计的OPD架构(包含标准具电极、全色有机活性层及对电极),根据标准具电极厚度组合的精确调控,展现出明确的窄带红/绿/蓝选择性探测光谱。所有红/绿/蓝选择性OPD在保持电极、活性层及其他缓冲层总厚度不足800nm的同时,均实现了超过1012 cm?Hz0.5/W的高平均探测率。此外,标准具电极赋予的颜色选择性特性使全彩图案化更简便,由此制成了像素间距500μm的10×10图像传感器原型,成功呈现了精准的全彩图像。
关键词: 高探测率、有机光电二极管、标准具电极、全彩成像、无滤色片、图像传感器、波长选择性
更新于2025-09-24 08:04:39
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具有对称叉指肖特基接触的ε-Ga?O?日盲光电探测器对低强度光信号的响应制备
摘要: 由于载流子传输的限制,肖特基接触器件的暗电流相对低于欧姆接触器件,从而使光电探测器具有较高的比探测率。本工作采用金属有机化学气相沉积法制备了ε-Ga?O?薄膜,并以金电极为肖特基接触构建了三对叉指式紫外日盲光电探测器。结果表明,该探测器对250 nm波长光响应时展现出优异的波长选择性,响应度达0.52 A W?1。此外,在40/5 μW cm?2的254 nm光照下分别施加5 V电压时,其明暗电流比达到1.82×10?/6.03×102,暗电流低至1.87×10?11 A。相应地,比探测率为1.67×1012 Jones,光响应度为0.198 A W?1/52.54 mA W?1。总体而言,本研究所制ε-Ga?O?被证实是实现高性能日盲探测的优异候选材料。
关键词: ε-Ga2O3,高探测率,肖特基接触,日盲光电探测器
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过结合缺电子基团实现宽响应与高探测率良好平衡的宽带聚合物光电探测器
摘要: 基于低带隙共轭聚合物的高性能宽带光电探测器因光电响应范围与器件性能之间的权衡而较为稀缺。本研究通过在分子层面引入兼具宽响应与高探测率的电子缺陷结构单元,成功制备了相应聚合物?;诘缱尤毕菪投量┎⑦量?DPP)和苯并噻二唑(BT),研究发现DPP-DPP和DPP-BT-DPP复合单元具有更强的电子缺陷特性,并成功整合至对应聚合物中。聚合物主链上电子缺陷单元的排列方式显著影响吸收光谱、能级结构、分子堆积及共混膜形貌。最终,基于DPP-BT-DPP受体单元的聚合物光电探测器在-0.1V偏压下,于320-930nm光谱范围内实现了超过1012 Jones的比探测率(D*)。
关键词: 低带隙共轭聚合物、缺电子基团、高探测率、DPP(并五苯二酰亚胺)、宽带光电探测器、BT(双噻吩)
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于高探测率柔性光电传感器的多英寸单晶钙钛矿薄膜
摘要: 单晶钙钛矿具有高光学吸收率、长载流子寿命、高载流子迁移率、低陷阱态密度及高缺陷容忍度。遗憾的是,目前已获得的所有单晶钙钛矿均局限于块体单晶和小面积晶圆。因此,无法设计出市场需求旺盛的柔性单晶电子器件和可穿戴设备(包括显示器、触控传感器、晶体管等)。本文报道了一种诱导外围结晶法,制备出面积超过2500平方毫米、厚度薄至0.6微米的大面积柔性单晶膜(SCM)——苯乙胺铅碘((C6H5C2H4NH3)2PbI4)。这种超薄柔性SCM展现出超低缺陷密度、优异均匀性和长期稳定性。基于该优质超薄膜,我们设计并制备了一系列柔性光电传感器,其外量子效率高达26530%,响应度达98.17安培/瓦,探测率达1.62×10^15 cm Hz^(1/2)/W(琼斯单位)。
关键词: 高探测率、单晶钙钛矿、柔性光电传感器、诱导外周结晶、超薄膜
更新于2025-09-04 15:30:14