جهاز الكشف الكهروضوئي تحت الأحمر القريب سريع جدًا وذاتي التشغيل قائم على بيروفسكيت مخلوط Sn-Pb ومصفوفة التصوير

LIU Jingjing ,  

YANG Zhichun ,  

BAO Haotian ,  

MENG Xinqin ,  

QI Minru ,  

YANG Changgang ,  

ZHANG Guofeng ,  

QIN Chengbing ,  

XIAO Liantuan ,  

JIA Suotang ,  

摘要

مخفف القصدير والرصاص (Sn-Pb) البيروفوسفات مختلط نظرًا لخواصه الكهروضوئية الممتازة، شهد تطورًا سريعًا في مجال أجهزة الكشف الكهروضوئية تحت الحمراء القريبة. ومع ذلك، نظرًا لخاصية التبلور السريع المميزة له ومشكلة تأكسد Sn2+ السهلة، لا يزال تحقيق أجهزة الكشف الكهروضوئية المختلطة عالية الأداء يمثل تحديًا كبيرًا. لحل هذه المشكلة، قدمت الدراسة جزيء متعدد الوظائف 2،3-ثنائي فلورو أنيلين (DBM) للتحكم في عملية تبلور مركب Sn-Pb وتقليل تأكسد Sn2+، مما أدى إلى تحسين جودة الفيلم بشكل فعال. مقارنة بالأفلام الأصلية، فإن أفلام البيروفسكيت المختلطة Sn-Pb المحكومة بجزيئات DBM تتميز بمورفولوجيا متجانسة للغاية، انخفاض ملحوظ في الخشونة وكثافة العيوب. استنادًا إلى هذه الأفلام المُنظمة، أُعد جهاز كشف كهروضوئي ذاتي التشغيل تحت الحمراء القريبة بمجال استجابة طيفية من 300 إلى 1100 نانومتر، واستجابة قصوى تبلغ 0.51 أمبير/واط، ومعامل كشف محدد عالي يصل إلى 2.46×1011 جونز في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة (780-1100 نانومتر)، مجال ديناميكي خطي يزيد عن 152 ديسيبل، وزمن استجابة يبلغ 123/464 نانوثانية. بالإضافة إلى ذلك، أظهر مصفوفة أجهزة الكشف الكهروضوئية 5×5 أداء تصوير ممتازًا في المنطقة ذات الأشعة تحت الحمراء القريبة (حتى 980 نانومتر كحد أقصى). لا يعزز هذا العمل فقط التطور السريع لأجهزة الكشف والتصوير باستخدام مركبات Sn-Pb المختلطة في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة، بل يضع أيضًا الأساس لعملية التسويق التجاري لها.

关键词

بيروفسكيت مخلوط Sn-Pb; جهاز الكشف الكهروضوئي تحت الأحمر القريب; مصفوفة التصوير; التأكسد; التحكم في التبلور

阅读全文