Se ha demostrado un fotodetector de banda ancha procesado en solución basado en perovskita híbrida orgánico-inorgánica y heterounión de masa orgánica, lograr espectros de respuesta de banda ancha de hasta 1000 nm con un EQE alto en la región NIR, una velocidad de respuesta ultrarrápida de 5,6 ns y un amplio rango dinámico lineal de 191 dB. En todo alentador, debido a la capacidad de imágenes de alto rango dinámico, Se obtienen imágenes reales de NIR visible de alta calidad, Permitiendo la traducción acelerada de aplicaciones de fotodetectores procesados ​​en solución desde el laboratorio al mercado de imágenes.

Fotodetectores, un componente optoeléctrico clave para la traducción de señales ópticas en señales eléctricas, son de gran interés en una amplia gama de áreas:producción industrial, asuntos militares, detección bioquímica, comunicación óptica, perovskitas híbridas orgánico-inorgánicas (OIHP), debido a sus excelentes propiedades ópticas y eléctricas, incluida la banda prohibida directa sintonizable, absorción óptica preeminente, alta movilidad del portador, y baja densidad de trampas, han atraído un inmenso interés en la investigación de las células solares de película delgada, LEDs, y fotodetectores. En años recientes, Se ha avanzado la fabricación y caracterización de OIHPs y fotodetectores con alta sensibilidad, respuesta rapida, y se ha informado de un gran rango dinámico lineal. Sin embargo, para eludir las limitaciones existentes a la banda de detección de luz visible resultante de la banda prohibida del material de perovskita, Se necesitan nuevas arquitecturas de dispositivos y sistemas de materiales que ofrezcan un alto rendimiento en un amplio rango espectral hasta NIR.

En el nuevo artículo publicado en Ciencias de la luz y aplicaciones , científicos del Laboratorio Estatal Clave de Optoelectrónica Integrada, Facultad de Ciencias e Ingeniería Electrónica, Universidad de Jilin, Porcelana, Laboratorio estatal clave de física infrarroja, Instituto de Física Técnica de Shanghai, Academia de Ciencias de China y Academia de Ciencias de la Universidad de China, Porcelana, y compañeros de trabajo han diseñado nuevos fotodetectores OIHP combinados con heterounión orgánica a granel (BHJ) de estructura de banda adecuada, logrando una alta eficiencia cuántica externa (EQE) superior a ~ 54% en la región NIR. Beneficiándose de una baja densidad de trampas en la capa de absorción de luz y una alta movilidad del portador en la capa de transporte, Los fotodetectores OIHP / BHJ tienen tiempos de respuesta ultrarrápidos de solo 5,6 nanosegundos mediante el método de fotocorriente transitoria (TPC) que puede mitigar el problema de la constante de tiempo de resistencia-capacitancia.

Para verificar aún más la capacidad de detección de banda ancha y el gran rango dinámico lineal (LDR), adoptaron los fotodetectores OIHP / BHJ para construir un sistema de imágenes ópticas de escaneo de un solo píxel. Se obtienen imágenes de alta calidad de gráficos de letras complejas e imágenes visibles / NIR de la bobina de calor a través del sistema de imágenes basado en los fotodetectores OIHP / BHJ con LDR grande, velocidad de respuesta ultrarrápida, y estabilidad a temperatura ambiente. Por eso, Los fotodetectores de OIHP de última generación pueden acelerar la traducción de las aplicaciones de fotodetectores procesados ​​en solución del laboratorio al mercado de imágenes.