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祝熙翔副教授在国际综合期刊Advanced Science上发表最新研究成果


       近期,我院祝熙翔副教授在钙钛矿-有机窄带倍增型光电探测器研究工作取得重要进展,相关成果发表于期刊Advanced Science。该期刊为国际出版社Wiley旗下综合类TOP期刊。我院硕士研究生屈宏飞为论文第一作者,本科生贺鹏为论文共同第一作者,祝熙翔副教授为通讯作者,北京交通大学为第一完成单位




1 科研成果论文标题和作者


       窄带光电探测器是光谱分析、光通信、环境监测、生物传感及可穿戴电子等领域的核心器件。传统窄带探测器依赖外置光学滤波器,厚度大、光损耗高;本征窄化薄膜器件需微米级厚活性层,响应速度慢、增益低;而高增益倍增型探测器普遍需要10V以上高偏压,难以适配便携式低功耗电源系统,成为制约应用的关键瓶颈。为破解上述难题,该工作提出准二维钙钛矿滤光层+有机体异质结倍增层协同设计,将光谱选择性与低偏压光电倍增高效融合,实现超薄、低功耗、高增益协同提升。



2 研究成果-器件结构与性能数据等


       此研究工作成功构建准二维钙钛-有机耦合分离结构,器件可在3V低电压下工作、具备FWHNM=60nm高光谱选择性与1200%高增益的窄带光电倍增探测器,通过无反溶剂制备的非均匀纳米片分散结构有效抑制界面复合、增强光电倍增效应,利用110nm超薄钙钛矿滤光层实现光谱选择性与光子利用率的最佳平衡,并借助I/Br卤素梯度工程将溴含量调控至50%,匹配目标探测波段,同时依靠适量陷阱态促进电子俘获与界面能带弯曲,该器件在 3V 偏压下峰值比探测度可达1.82×1011 Jones超薄的钙钛矿层也为便携式、柔性光电器件的高密度集成提供了全新路径,未来研究将进一步丰富准二维钙钛矿与有机材料体系,拓展近红外等多波段响应能力,推动器件在可穿戴健康监测、物联网传感等领域实现实际应用。

       论文链接: https://doi.org/10.1002/advs.75123