Préparation d'un photodétecteur haute performance à film monocristallin de pérovskite basé sur la méthode de décollement par moule

SHAN Dongming ,  

ZHANG Hanwen ,  

ZHANG Qingwen ,  

ZHAGN Hu ,  

DING Ran ,  

摘要

Ces dernières années, les matériaux semi-conducteurs hybrides à pérovskite ont suscité un grand intérêt dans le domaine des dispositifs optoélectroniques en raison de leurs nombreux avantages tels que la bande interdite ajustable, un coefficient d'absorption élevé, une grande mobilité des porteurs et un coût réduit, notamment dans les cellules solaires, les dispositifs électroluminescents et les photodétecteurs. Parmi eux, les films monocristallins de pérovskite, grâce à l'absence de joints de grains et à une faible teneur en impuretés et défauts, présentent des caractéristiques optiques et électriques supérieures, faisant d'eux un système matériel idéal pour la fabrication de dispositifs optoélectroniques haute performance. Cependant, les films monocristallins de pérovskite sont souvent cultivés directement sur la couche de transport de trous par la méthode de confinement spatial, ce qui entraîne inévitablement des défauts d'interface et des problèmes de transport de porteurs entre les couches, limitant sérieusement les performances des photodétecteurs à films monocristallins de pérovskite. Pour remédier à cela, cet article introduit la technologie de décollement par moule, en déposant des couches fonctionnelles des deux côtés du film monocristallin de pérovskite, pour préparer un photodétecteur à film monocristallin de pérovskite structuré Cu/BCP/C60/MAPbBr3/MoO3/Ag. Basé sur la méthode de décollement par moule, les couches fonctionnelles déposées des deux côtés sont en contact étroit avec le film monocristallin, améliorant efficacement l'injection et le transport des porteurs ; parallèlement, la structure optimisée de l'appareil et la prise en compte de l'alignement des bandes d'énergie permettent d'obtenir un photodétecteur monocristallin à haute sensibilité et réponse rapide. Le rapport marche/arrêt amélioré de l'appareil atteint 3,1 × 103, la responsivité est de 7,15 A/W, le taux de détection est de 5,39 × 1012 Jones, et l'efficacité quantique externe atteint 1794 %. Ce travail propose une solution technique réalisable pour améliorer et augmenter les performances des photodétecteurs à film monocristallin de pérovskite.

关键词

matériaux semi-conducteurs hybrides à pérovskite;film monocristallin de pérovskite;methode de décollement par moule;photodétecteur

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