钙钛矿单晶制备出自驱动集成光探测器
- 2021/3/18 11:56:45 33438
- 来源：仪表网
集成光学的概念是1969年美国贝尔实验室的Miller博士提出的 。 集成光学是在光电子学和微电子学基础上，采用集成方法研究和发展光学器件和混合光学电子学器件系统的一门新的学科 。集成光学的理论基础是光学和光电子学 ， 涉及波动光学与信息光学 、非线性光学 、 半导体光电子学 、 晶体光学 、 薄膜光学 、 导波光学 、 耦合模与参量作用理论 、 薄膜光波导器件和体系等多方面的现代光学内容 ； 其工艺基础则主要是薄膜技术和微电子工艺技术 。 集成光学的应用领域非常广泛 ， 除了光纤通信 、 光纤传感技术、 光学信息处理 、 光计算机与光存储等之外， 还有其他领域 ， 如材料科学研究 、 光学仪器 、 光谱研究等 。
在FAPbI3钙钛矿中掺入铯离子、甲胺离子和溴离子，可以形成多阳离子及多卤素离子的钙钛矿，这种结构的钙钛矿被证明是高效的光伏光电器件的组成。然而，不同研究团队报道的基于此种钙钛矿的高性能器件中，几种离子的组成和比例不尽相同，尤其是铯离子的相对含量。此外，这种多成分钙钛矿在结晶过程中容易出现相分离而形成黄色的非钙钛矿相，这会形成缺陷俘获或散射中心，从而影响器件性能。
为了解决这些问题，该合作团队选用还原剂来抑制晶体生长过程中的相分离，进而制备出大尺寸的三阳离子混合卤化物钙钛矿单晶。这种基于还原剂策略稳定生长的钙钛矿单晶具有相对更长的载流子寿命、更高的电荷迁移率、更长的载流子扩散距离、优异的均匀性和长期稳定性，因此基于该单晶设计生产的自驱动光探测器具有响应率高、光电导增益大、探测率高、以及响应速度快等优点。此外，基于该单晶制备的12×12像素探测器阵列具有均匀的光响应，从而对一个2×2像素的阵列进行选择性辐照时在像素之间显示出良好的分辨力。
光电成像器件(photoelectronic imaging devices)是基于光电效应对物体成像或进行图像增强与转换的器件。待成像物体发出的辐射因强度或波长范围往往不适合人眼直接观察，而需借助像管、摄像管或固体成像器件。
光电成像器件是微光图像探测器系列的总称。它们的作用是光电转换，增强原始输入光子信号，进而提高图像探测的效率和精度。
这种设计为钙钛矿自驱动集成电路成像应用开辟了一条新途径。
资料来源：百科、中国科学报
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