Detector fotodiodo super rápido de auto-accionamiento en infrarrojo cercano y matriz de imagen basados en titanatos de plomo-estaño-calcio híbridos

LIU Jingjing ,  

YANG Zhichun ,  

BAO Haotian ,  

MENG Xinqin ,  

QI Minru ,  

YANG Changgang ,  

ZHANG Guofeng ,  

QIN Chengbing ,  

XIAO Liantuan ,  

JIA Suotang ,  

摘要

Debido a sus excelentes propiedades ópticas, los titanatos de plomo-estaño-calcio híbridos (Sn-Pb) se están desarrollando rápidamente en el campo de los detectores fotodiodo en infrarrojo cercano. Sin embargo, la realización de detectores fotodiodo híbridos de alto rendimiento a base de titanatos de plomo-estaño-calcio sigue siendo un gran desafío debido a su rápida cristalización y al problema de la oxidación de Sn2+. Para resolver este problema, este estudio introdujo la molécula multifuncional 2,3-difluoroanilina (DBM), que puede regular y retrasar la oxidación de los titanatos de plomo-estaño-calcio híbridos, mejorando así efectivamente la calidad de las películas delgadas. En comparación con las películas originales, las películas delgadas de titanatos de plomo-estaño-calcio híbridos reguladas por la molécula DBM presentan una morfología considerablemente más uniforme, una rugosidad reducida significativa y una densidad de defectos reducida. Sobre la base de estas películas reguladas, se logró un detector fotodiodo de auto-accionamiento con respuesta espectral de 300~1100 nm, una máxima sensibilidad de 0,51 A W-1, una tasa de detección en el rango infrarrojo cercano (780~1100 nm) de hasta 2,46 × 1011 Jones, un rango dinámico lineal de más de 152 dB, un tiempo de respuesta (123/464 ns). Un conjunto de 5 × 5 detectores fotodiodo basados en estas películas reguladas demostró excelentes capacidades de imagen en la región infrarroja cercana (hasta 980 nm). Este trabajo no solo promueve el rápido desarrollo de los titanatos de plomo-estaño-calcio híbridos en el campo de la detección y la imagen en infrarrojo cercano, sino que también sienta las bases de su comercialización.

关键词

titanatos de plomo-estaño-calcio híbridos; detector fotodiodo en infrarrojo cercano; matriz de imagen; oxidación; regulación de la cristalización

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