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快速响应的垂直结构二维钙钛矿光电探测器

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制备基于二维钙钛矿(PEA)2(MA)4Pb5I16[PEA为C6H5(CH2)NH3，MA为CH3NH3]的垂直结构光电探测器，当二维钙钛矿薄膜厚度为280 nm时，器件的亮电流最大，500 nm处外量子效率达到90％，响应率达到0。37 A/W，探测率达到3。4×1012Jones(1 Jones=1cm·Hz1/2/W)。当二维钙钛矿薄膜厚度减小时，器件的响应时间没有持续减小，而在其厚度为80nm时器件的响应时间最短，这是受载流子渡越时间和钙钛矿薄膜质量双重影响下的结果。在二维钙钛矿薄膜厚度为80 nm的基础上，通过减小器件的有效面积，其最终实现了 113 ns的响应时间。本工作对推动低成本快速响应光电探测器的发展有着重要意义。
Fast-Response Vertical-Structure Two-Dimensional Perovskite Photodetector
A vertical-structure photodetector based on two-dimensional perovskite(PEA)2(MA)4Pb5I16[PEA is C6H5(CH2)NH3,MA is CH3NH3]is fabricated and its property is analyzed.The photocurrent of the device reaches a maximum when the thickness of the two-dimensional perovskite thin film is 280 nm,while at 500 nm,the external quantum efficiency reaches 90％,the responsivity reaches 0.37 A/W,and the detectivity reaches 3.4×1012 Jones(1 Jones=1 cm·Hz1/2/W).The response time of the device does not continue to decrease as the thickness of two-dimensional perovskite thin film decreases,but reaches a minimum at the thickness of 80 nm due to the effect of carrier transit time and the quality of perovskite thin film.By fixing the thickness of the two-dimensional perovskite film at 80 nm,we finally achieve a response time of 113 ns by reducing the effective area of the device.This work is of great significance to promote the development of low-cost and fast-response photodetectors.

photodetectortwo-dimensional perovskitefast responsevertical structure

张海博、冀婷、何嘉玉、石林林、李国辉、崔艳霞

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太原理工大学光电工程学院,山西太原030024

光电探测器 二维钙钛矿 快速响应 垂直结构

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2024

10.3788/LOP230924

激光与光电子学进展
中国科学院上海光学精密机械研究所

激光与光电子学进展

CSTPCD北大核心
影响因子：1.153
ISSN：1006-4125
年,卷(期)：2024.61(5)
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