近赤外光（NIR）検出技術は軍事、通信、産業用途において重要な役割を果たしており、市場の大きな需要がNIR光電検出器（PDs）の研究の急速な発展を促しています。二光子または多光子励起特性を持つ希土類ドープのアップコンバージョンナノ粒子（UCNPs）は、NIR光子を可視光子または紫外光子に変換でき、禁制帯幅の広い半導体によって吸収され、高性能なアップコンバージョンPDsの作製が可能です。しかし、NIRの狭帯域アップコンバージョンPDsの実現には、希土類イオンの蛍光量子効率の低さや検出可能なアップコンバージョン発光を得るために高いポンプ閾値が必要であるなどの課題があります。本研究では、NaYF₄∶4%Er UCNPsとペロブスカイト半導体層を組み合わせて、1550 nmの狭帯域アップコンバージョンPDsを実現しました。局所表面プラズモン共鳴効果を有する銀ナノロッド層（Ag NRs）を用いてUCNPsのアップコンバージョン発光を増強し、アップコンバージョンPDsのポンプ閾値を低減しました。Ag NRs/NaYF₄∶4%Er UCNPs/MAPbI₃複合構造に基づくPDsの最良の応答度（R）および検出率（D*）はそれぞれ約48.5 mA/Wおよび5.7×10⁸ジョーンズでした。純粋なUCNP/MAPbI₃ PDsと比較して、RおよびD*は1桁向上しました。安定した近赤外狭帯域PDsを製造するための簡単な戦略を成功裏に構築しました。

アップコンバージョン発光;局所表面プラズモン共鳴;局所場制御;狭帯域近赤外光電検出器