Una ilustración esquemática del detector híbrido de región visible de fotoconductividad de perovskita con alta velocidad y alta estabilidad. La reacción gas-sólido en sustitución de los métodos tradicionales de solución proporciona un entorno no disolvente durante el proceso de reacción. construye una alta cristalización y una película de cobertura total para aumentar la captura y el transporte de la luz, así como mejorar una buena estabilidad en la condición de humedad, conduciendo a un alto rendimiento de respuesta para el fotodetector. Crédito:Dr. Guoqing Tong
Un artículo reciente publicado en Nano demostró que el método de reacción gas-sólido proporciona una cobertura completa de la película de perovskita y evita el daño del solvente orgánico, que es beneficioso para la captura de luz y el transporte de electrones, resultando en un tiempo de respuesta más rápido y estabilidad para los fotodetectores de perovskita.
Los materiales de pervoskita se han considerado durante mucho tiempo candidatos en la fabricación de semiconductores debido a sus características de alta absorción de luz. movilidad del portador y espectro de luz más amplio. Se aplican ampliamente en células solares, dispositivos de emisión de luz y fotodetectores. Sin embargo, el solvente orgánico en el método de solución tradicional dañará la película de perovskita y formará fases inestables durante el proceso de síntesis, que hace que la película de perovskita se descomponga rápidamente en condiciones de humedad, limitando la aplicación práctica de los dispositivos de perovskita. Considerando la influencia significativa del solvente, un equipo de investigadores de la universidad Dongchang de la Universidad de Liaocheng y la Universidad de Tecnología de Hefei propuso un nuevo proceso de gas sólido para fabricar la película de perovskita. Este enfoque sin solventes proporciona una película de alta cristalización y cobertura total en sistemas de menor vacío y baja temperatura.
Los investigadores investigaron la morfología, absorción de luz y las fases cristalinas de la película de perovskita a las diferentes temperaturas de recocido después de la reacción del gas para obtener la película de perovskita de alta calidad. Los dispositivos exhibieron una alta capacidad de respuesta y detectividad de 5.87AW-1 y 1012 Jones. El tiempo de respuesta del dispositivo se estima en 248 μs / 207 μs, que es más rápido que la mayoría de los informes anteriores a través del método de solución. Notablemente, la capacidad de respuesta y la detectividad se estiman en 0,26 AW-1, 2,13 × 1010 Jones después de una exposición prolongada al aire (25 o C, RH ~ 40%) hasta por dos meses. Esta mejora de la estabilidad de los dispositivos demuestra que el método de deposición de vapor bien controlado permite una eliminación completa de los disolventes residuales (es decir, DMF, DMSO et. al) y, por lo tanto, promueve eficazmente una cristalización de alta calidad de los granos de perovskita, reduciendo las fases metaestables entre las películas delgadas.
Este trabajo fue financiado por el Proyecto del Plan de Ciencia y Tecnología de las Instituciones de Educación Superior de Shandong, NSFC y Open Research Fund del State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology of China.
