北京交通大学赵谡玲课题组：实现可覆盖紫外-可见-近红外范围的高性能宽带探

图1 钙钛矿/有机复合宽带光电探测器效果图

图2 （a）钙钛矿/有机复合探测器响应图；（b）有机探测器和钙钛矿探测器响应图 （c）三种活性层器件电容图 （d）钙钛矿/有机复合探测器响应时间图。

光电探测器如同人的眼睛一般，可将隐匿在光中的信息进行捕获并转换为机器设备可识别的电信号。如何高效、精准、稳定的对光信号进行“翻译”，成为高性能光电探测器研究的终极目标。宽带光电探测器是指可以在较大的光谱范围内实现光信号探测的探测器，覆盖紫外-可见-近红外的宽带探测器在医学成像、环境监测、光通讯以及深空探索等领域具有极大的应用前景。但是大多数的光电探测器只能覆盖可见光波段，为了拓宽探测器的响应范围，开发基于新策略的新型复合光电探测器成为研究的重点。

北京交通大学光电子技术研究所赵谡玲课题组和合作者通过构建钙钛矿/有机复合活性层结构，在钙钛矿探测器基础上，引入有机互补吸收层对探测器的响应光谱进行了拓展，成功得到了覆盖紫外-可见-近红外的宽光谱响应光电探测器。相关工作以“High-performance MAPbI3/PM6:Y6 perovskite/organic hybrid photodetectors with a broadband response”为题，发表在Advanced Optical Materials上，北京交通大学赵谡玲教授和宋丹丹副教授为通讯作者，博士研究生张宇和秦梓伦博士为共同第一作者。

钙钛矿材料MAPbX3的吸收光谱局限于可见光范围，通过引入窄带隙的非富勒烯受体材料Y6与给体PM6组成的有机互补吸收层，可以对复合活性层的吸收范围进行有效拓宽。对新引入的有机层进行优化，发现适当的给受体比例是保证近红外光充分吸收和电荷解离、传输的关键。在此基础上，通过对比钙钛矿探测器（PPD）、有机探测器（OPD）和钙钛矿/有机复合探测器（PO-PD）的性能参数，研究人员发现经过优化后的PO-PD不仅能够有效的拓宽响应光谱，还能够大幅提升器件的响应时间，这归因于钙钛矿层和有机层之间匹配的能级结构，有效减少了电荷在界面的累积并降低了器件电容，这对开发超快响应的光电探测器具有重要的参考意义。

High-performance MAPbI3/PM6:Y6 perovskite/organic hybrid photodetectors with a broadband response

Yu Zhang, Zilun Qin, Weiqing Nie, Yaqian Li, Xiaomin Huo, Dandan Song*, Bo Qiao, Zheng Xu, Swelm Wageh, Ahmed Al-Ghamdi, Suling Zhao*

Advanced Optical Materials

DOI: 10.1002/adom.202200648

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202200648

（来源： AdvancedScienceNews）