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福建物构所快速响应的光电探测晶体材料研究获进展

2018-06-12 15:16:09
来源:中国科学院网站  评论:0
导语:近年来无机有机杂化材料表现优异的光电性能,其中的二维层状有机-无机杂化钙钛矿材料由于其量子肼结构特性和组份可调型性在光电探测领域引起了研究者的极大重视;然而,较慢的响应速度(一般在毫秒数量级)制约了其在光电子器件方面的发展。

  近年来无机有机杂化材料表现优异的光电性能,其中的二维层状有机-无机杂化钙钛矿材料由于其量子肼结构特性和组份可调型性在光电探测领域引起了研究者的极大重视;然而,较慢的响应速度(一般在毫秒数量级)制约了其在光电子器件方面的发展。因此,探索开发超快响应的光电探测晶体材料迫在眉睫。

  中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”研究员罗军华团队在国家杰出青年基金、中科院战略性先导专项和中科院海西研究院“团队百人”研究员孙志华主持的国家自然科学基金委优秀青年基金、中科院海西研究院“春苗人才”专项和福建省杰出青年基金等的项目资助下,成功制备出一例基于2D层状无机-有机杂化钙钛矿的超快响应光电探测器件。该器件展现出超快的响应速度(1.52 μs),比同类型的光电探测器件快约2-4个数量级。并且,利用该晶体制备的平行结构光电探测器拥有较低的暗电流(≈10-10 A)和较大的开关比(>103)。进一步分析表明,这种超快的响应速度源于该二维杂化晶体材料的量子肼和极性结构特性以及晶体低的缺陷浓度(5.53×1010 cm-3)。该研究工作为设计合成具有优异光电探测性能的无机-有机杂化晶体材料提供了重要的理论依据。

  该论文的第一作者是联合培养硕士生韩世国,相关研究成果已发表在光学国际期刊Laser & Photonics Reviews (2018, DOI: 10.1002/lpor.201800060)上。

(责任编辑:赵丹)

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