Détecteur optoélectronique proche infrarouge ultra-rapide autonome et matrice d'imagerie basée sur le pérovskite mixte étain-plomb

LIU Jingjing ,  

YANG Zhichun ,  

BAO Haotian ,  

MENG Xinqin ,  

QI Minru ,  

YANG Changgang ,  

ZHANG Guofeng ,  

QIN Chengbing ,  

XIAO Liantuan ,  

JIA Suotang ,  

摘要

Le pérovskite mixte étain-plomb (Sn-Pb), grâce à ses excellentes propriétés optoélectroniques, s'est rapidement développé dans le domaine des détecteurs optoélectroniques dans le proche infrarouge. Cependant, en raison de sa caractéristique intrinsèque de cristallisation rapide et du problème d'oxydation facile du Sn2+, la réalisation de détecteurs optoélectroniques mixtes Sn-Pb haute performance reste un défi majeur. Pour résoudre ce problème, cette étude a introduit une molécule multifonctionnelle 2,3-difluoroaniline (DBM) afin de réguler le processus de cristallisation du pérovskite mixte Sn-Pb et de retarder l'oxydation du Sn2+, améliorant ainsi efficacement la qualité du film mince. Par rapport aux films d'origine, les films de pérovskite Sn-Pb modifiés par DBM présentent une morphologie hautement uniforme, une rugosité et une densité de défauts notablement réduites. Basé sur ces films régulés, un détecteur optoélectronique proche infrarouge autonome a été fabriqué avec une gamme de réponse spectrale de 300 à 1100 nm, une responsivité maximale de 0,51 A·W-1, un détectivité spécifique atteignant 2,46 × 1011 Jones dans la région proche infrarouge (780–1100 nm), une plage dynamique linéaire supérieure à 152 dB et un temps de réponse de 123/464 ns. Sur cette base, une matrice de détecteurs optoélectroniques 5 × 5 a démontré une capacité d'imagerie exceptionnelle dans la région proche infrarouge (jusqu'à 980 nm). Ce travail favorise non seulement le développement rapide du pérovskite mixte Sn-Pb dans le domaine de la détection et de l'imagerie proche infrarouge, mais jette également les bases de sa commercialisation.

关键词

Pérovskite mixte étain-plomb;détecteur optoélectronique proche infrarouge;matrice d'imagerie;oxydation;régulation de la cristallisation

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