福建物構(gòu)所快速響應(yīng)的光電探測(cè)晶體材料研究獲進(jìn)展
近年來(lái)無(wú)機(jī)有機(jī)雜化材料表現(xiàn)優(yōu)異的光電性能,其中的二維層狀有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料由于其量子肼結(jié)構(gòu)特性和組份可調(diào)型性在光電探測(cè)領(lǐng)域引起了研究者的極大重視;然而,較慢的響應(yīng)速度(一般在毫秒數(shù)量級(jí))制約了其在光電子器件方面的發(fā)展。因此,探索開發(fā)超快響應(yīng)的光電探測(cè)晶體材料迫在眉睫。
中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“無(wú)機(jī)光電功能晶體材料”研究員羅軍華團(tuán)隊(duì)在國(guó)家杰出青年基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)和中科院海西研究院“團(tuán)隊(duì)百人”研究員孫志華主持的國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金、中科院海西研究院“春苗人才”專項(xiàng)和福建省杰出青年基金等的項(xiàng)目資助下,成功制備出一例基于2D層狀無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化鈣鈦礦的超快響應(yīng)光電探測(cè)器件。該器件展現(xiàn)出超快的響應(yīng)速度(1.52 μs),比同類型的光電探測(cè)器件快約2-4個(gè)數(shù)量級(jí)。并且,利用該晶體制備的平行結(jié)構(gòu)光電探測(cè)器擁有較低的暗電流(≈10-10 A)和較大的開關(guān)比(>103)。進(jìn)一步分析表明,這種超快的響應(yīng)速度源于該二維雜化晶體材料的量子肼和極性結(jié)構(gòu)特性以及晶體低的缺陷濃度(5.53×1010 cm-3)。該研究工作為設(shè)計(jì)合成具有優(yōu)異光電探測(cè)性能的無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化晶體材料提供了重要的理論依據(jù)。 二維層狀無(wú)機(jī)有機(jī)雜化鈣鈦礦光電探測(cè)及快速響應(yīng) 該論文的第一作者是聯(lián)合培養(yǎng)碩士生韓世國(guó),相關(guān)研究成果已發(fā)表在光學(xué)國(guó)際期刊Laser & Photonics Reviews (2018, DOI: 10.1002/lpor.201800060)上。 論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/lpor.201800060 |