有机无机杂化钙钛矿光电探测器综述

最近,有机-无机杂化钙钛矿材料由于其直接带隙、高的载流子迁移率、大的载流子扩散长度和高的吸收系数而具有优异的电学和光电性质,因此吸引了广泛的研究兴趣。钙钛矿太阳能电池领域的迅速发展也大大激发了钙钛矿材料在其它各类光电子器件方面的应用研究,特别是光探测。光电探测器在军事、航空航天、通讯、生物成像等领域发挥着重要作用。由于钙钛矿的低缺陷态密度、高载流子迁移率以及窄带隙,钙钛矿材料是制作超高灵敏度和快速响应的光电探测器的理想材料之一。最近两三年,世界各地的研究者报道了大量关于钙钛矿光电探测器的重要原创性成果。

苏州大学李亮课题组撰写综述系统总结了近年来关于钙钛矿光电探测器方面的重要研究进展。首先从光探测器的性能指标(光响应度,比探测率,响应速度等)出发,讨论了三种钙钛矿结构:多晶膜,单晶和低维纳米结构,以及三种器件类型:光电导器件,光电二极管和光电晶体管与性能之间的内在关系以及各自的特点与优劣。接下来,作者重点介绍了带隙可调的钙钛矿材料以及具有波长选择性的光电探测器。随后介绍了钙钛矿与一维纳米结构,二维材料以及窄带隙共轭聚合物等结合构筑高性能杂化光电探测器的结果。然后,作者总结了利用封装、原子层沉积等技术提高钙钛矿光电探测器的稳定性的最新研究成果。同时,作者总结了柔性以及自驱动型的钙钛矿光探测器方面的研究进展。最后展望了钙钛矿光电探测器未来的研究方向和以及可能遇到的挑战。

相关文章发表在Small(DOI: 10.1002/smll.201702107)上,第一作者为苏州大学田维副教授,通讯作者为李亮教授。