Advanced Optical Materials:钙钛矿基近红外光电探测器和成像阵列

优异的光电特性和可低温溶液快速制备等优势使卤化物钙钛矿在光电子器件领域表现出巨大的潜力。在近红外探测与成像应用的需求驱动下,卤化物钙钛矿基近红外探测和成像器件取得了长足的发展,其部分性能已接近传统的硅和锗基探测器。

中山大学微电子科学与技术学院光子感知团队(朱璐副教授和黄展锋助理教授)系统地回顾了近年来钙钛矿基近红外光电探测器和成像阵列的发展。

作者们首先介绍了钙钛矿材料的制备方法和光电特性,随后介绍了钙钛矿基探测器的结构和工作原理、以及实现近红外响应的机理,包括带间/带内响应、亚带隙响应和间接响应(借助其他窄带隙半导体)。文章主体从钙钛矿制备、器件结构、工作原理和探测性能出发,讨论了铅基钙钛矿借助亚带隙吸收、带内吸收、窄带隙半导体吸收等方法实现近红外探测和成像,其中响应光谱可以延伸到2.6微米;讨论了锡基钙钛矿采用模板协助结晶和添加还原剂等方法抑制二价锡氧化,实现有效的近红外探测;讨论了锡铅混合钙钛矿借助组分优化、钝化策略、结晶取向优化及封装等方法,实现高效率和高稳定性的近红外器件。最后作者们展望了钙钛矿基近红外光电探测器和成像阵列的潜在发展方向,包括拓宽响应光谱、高密度像素集成、柔性器件及稳定性。

论文信息:

Hybrid Halide Perovskite-Based Near-Infrared Photodetectors and Imaging Arrays

Luyao Mei, Runfeng Huang, Chaorong Shen, Jianguo Hu, Pu Wang, Zhengji Xu, Zhanfeng Huang, Lu Zhu*

Advanced Optical Materials

DOI: 10.1002/adom.202102656

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202102656