新一代光电探测器件中,外置电源一直是制约系统性能与器件小型化的关键瓶颈。因此,无需电源模块的自驱动光电探测在下一代便携式、节能光电器件中展现出广阔的应用前景。相比于传统的p-n结/异质结半导体材料,铁电材料提供了一种简单有效实现自驱动光电探测的方式。光辐射下,单相铁电材料内部产生光生电子空穴对,光生载流子在铁电自发极化电场作用下分离,并在外电路产生信号电压和电流,从而实现对光的探测。然而,传统的无机铁电材料,因其较大的禁带宽度、较弱的半导体特性等因素限制了其在光电器件中的应用。近年来,有机无机杂化钙钛矿铁电材料,因其大的自发极化及优异的半导体特性,在自驱动光电探测方面展现出巨大的潜力。
中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室无机光电功能晶体材料研究员罗军华团队在国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、中科院战略性先导专项和国家自然科学基金委优秀青年基金等资助下,首次利用二维杂化钙钛矿铁电体(CH3CH2NH3)2(CH3NH3)2Pb3Br10实现了自驱动光电探测。研究发现:在无外接电源情况下,在铁电极化的驱动下该材料表现出优异的光电探测性能,光电流密度可以达到~4.1 μA/cm2,电流开关比可达到106,和极快光电响应速率。此外,该铁电材料还展现出电场可调的光电探测性能。该工作不仅为后续探索多功能铁电材料提供了一种方案,同时进一步为无机有机杂化铁电材料在智能光电器件中的应用奠定了基础,相关研究结果最近以通讯的形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.2019, DOI: 10.1002/anie.201907660)上,副研究员刘希涛为该论文的第一作者。
版权与免责声明:
(1) 凡本网注明"来源:颗粒在线"的所有作品,版权均属于颗粒在线,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:颗粒在线"。违反上述声明者,本网将追究相关法律责任。
(2)本网凡注明"来源:xxx(非颗粒在线)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
(3)如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。