為生物成像、光通信和可穿戴電子等環保應用開發穩定高效的光電探測器(PD)需要具有改進光電性能的新型材料。在此,清華大學韋國丹、付紅巖、香港城市大學Hin-Lap Yip通過使用電偶置換反應(GDR)精確控制Pb2+含量(3%、6%和12%),創建了一種混合2D/3D相結構,提高了Sn-Pb薄膜的質量,改善了晶體取向,抑制了陷阱輔助復合,減少了Sn2+氧化過程,在空氣暴露條件下具有優異的環境穩定性。
本文要點:
1) 該柔性裝置表現出強大的穩定性,在4000次彎曲循環或在環境條件下儲存96小時后仍能保持性能。自供電的準2D Sn-Pb PD表現出低暗電流,為1.2×10-8A cm-2,快速上升和衰減時間為684和683 ns,峰值響應率為405 mA W-1,在710 nm處的峰值探測率為1.19×1013 Jones。
2) 此外,在LED照明(λ=910 nm)下,光電探測器在光信號傳輸方面也表現出高保真度,成功實現了加密通信序列和25 kbps速率的圖像傳輸。該工作為開發高性能、穩定的準二維Sn-Pb鈣鈦礦光電探測器提供了一種有效策略,突出了它們在靈活的現實環境中作為下一代光電探測器的潛力。
Kanghui Ke et.al High-Performance Quasi-2D Sn-Pb Perovskite Photodetectors for High-Fidelity Image Sensing and Optical Communication Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202424340
https://doi.org/10.1002/adfm.202424340