基于一维无机纳米材料的柔性光探测器的研究现状

as随着科学技术日新月异的发展,人们对便携化、娱乐化、健康化的可穿戴式电子设备不断追求,促使其相应的柔性传感器件向着高效、低成本、大面积制造等方向发展。光探测器是一种感知光的电子传感器,在军事和国民经济的各个领域都有着广泛的用途。近些年,为了实现光探测器的便携化和可移植化,柔性光探测器的设计与制备受到了研究人员的广泛关注。柔性光探技术的快速发展对敏感材料的敏感性与柔韧性要求越来越高。一维无机纳米材料具有高的长径比,各向异性特点明显。其独特的电子限域作用有利于电子和空穴能态保持分离,能有效延长载流子寿命,常常展现出优秀的光电特性。同时,线性的几何结构,使得其对外力具有很好的弹性,导致在发生形变后,材料表面不会产生裂纹。这些特点都使得一维无机纳米材料适用于微型柔性光电器件的设计和制备。

近日,基于实验室在一维无机纳米材料柔性光探测方面的系列进展,中国科学院半导体研究所沈国震研究员及其课题组成员娄正博士在Wiley综合期刊Advanced Science 上发表了综述性文章,总结了近十年来柔性光探测领域研究工作所取得的重大突破和进展,并对该领域未来的研究热点进行了预测与分析。文章开篇讲述了柔性光电传感在未来科学发展中的研究意义以及一维无机纳米材料应用在柔性电子领域的优势。随后根据功能性的不同将光探测进行了分类,详细讨论了不同禁带宽度的一维无机纳米材料应用在柔性紫外光探测、可见光探测以及红外探测领域的研究现状与潜力。为了提高柔性光探测器件的性能,研究人员做了许多开创性的研究工作。作者随后探讨了目前最具代表性的两类提高光电响应的方法:1)有机无机杂化;2)一维纳米材料阵列。最后,该论文对新型的柔性光探测器(自驱动、可拉伸等)的设计与发展阐述了自己的意见。希望这篇综述能够为对柔性光探测领域感兴趣的研究学者起到一定的引领作用。