太原理工大学研究生，太原理工大学研究生院
日前，太原理工大学光电工程学院纳米光电子器件崔艳霞教授团队和浙江大学高分子科学与工程学系陈红征教授团队合作在钙钛矿光电探测器领域取得重要研究进展，研究以“Highly Sensitive Self-Powered 2D Perovskite Photodiodes with Dual Interface Passivations”为题发表在材料科学国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》(影响因子19.924)。该论文的第一署名单位为太原理工大学，物理学院冀婷副教授为论文第一作者，崔艳霞教授、冀婷副教授、浙江大学陈红征教授为论文共同通讯作者。
图1.论文页面截图
由于优异的光电性能及低廉的制作成本，有机-无机杂化钙钛矿材料在太阳电池、光电探测器、发光二极管等光电器件中有着广泛的应用。光电探测器在光通信、图像传感、环境监测、化学/生物探测等方面有着重要的应用。目前钙钛矿光电探测器的响应度、探测率、响应速度等性能已经十分优异，但三维钙钛矿材料的稳定性欠佳，阻碍其实际应用。
图2.二维钙钛矿光电二极管的器件结构及亮暗电流曲线
图3.双界面钝化二维钙钛矿光电二极管的性能
崔艳霞教授团队联合浙江大学陈红征教授报道了一种双界面钝化的基于二维钙钛矿(PEA)2(MA)4Pb5I16(PEA=C6H5(CH2)NH3, MA=CH3NH3)的超灵敏自驱动光电二极管。通过在二维钙钛矿薄膜底部引入超薄Al2O3层，可减少二维钙钛矿薄膜内的缺陷、抑制界面复合，从而极大降低器件的暗电流同时增加亮电流；在二维钙钛矿薄膜顶部引入poly (methyl methacrylate) (PMMA)层，可保护二维钙钛矿薄膜，从而增加器件的稳定性。结果表明，双界面钝化二维钙钛矿光电二极管在零偏压下亮暗电流比达到107，响应速度达到597ns，线性动态范围达到160dB。在功率密度为1.5nmcm-2的532nm激光照射下，器件的响应度、探测率分别为0.36AW-1和5.4×1012Jones。另外，双界面钝化器件展现出了良好的稳定性。这项工作可促进低成本、低功耗图像传感器的开发。
来源：太原理工大学
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202210548
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