Fotodetecção sensível à polarização usando cristal heteroestruturado de perovskita 2D/3D

Republicado por Platão

seguidores: 0

Início > Press > Fotodetecção sensível à polarização usando cristal heteroestruturado de perovskita 2D/3D

(a) Estrutura esquemática do detector de luz polarizada. (b) Fotocondutividade paralela e perpendicular à interface. (c) Anisotropia de fotocondutividade versus potência de excitação. (d) Fotocorrente resolvida em ângulo em função do ângulo de polarização medido a 405 nm sob polarização zero. (e) Razões de polarização experimentais de alguns detectores de luz polarizada relatados. (f) Fotocorrente dependente do ângulo do presente dispositivo medida em diferentes temperaturas. CRÉDITO @Science China Press

Abstrato:
Fotodetectores sensíveis à polarização, baseados em semicondutores anisotrópicos, têm apresentado amplas vantagens em aplicações especializadas, como astronomia, sensoriamento remoto e multiplexação por divisão de polarização. Para a camada ativa de fotodetectores sensíveis à polarização, pesquisas recentes concentram-se em perovskitas híbridas orgânico-inorgânicas bidimensionais (2D), onde lajes inorgânicas e espaçadores orgânicos são alternativamente dispostos em estruturas de camadas paralelas. Em comparação com materiais 2D inorgânicos, é importante ressaltar que a acessibilidade da solução das perovskitas híbridas torna possível obter seus grandes cristais a baixo custo, oferecendo oportunidades interessantes para incorporar anisotropia cristalina fora do plano para fotodetecção sensível à polarização. Contudo, limitada pela anisotropia de absorção da estrutura do material, a sensibilidade de polarização de tal dispositivo permanece baixa. Assim, é urgentemente necessária uma nova estratégia para projetar perovskitas híbridas 2D com grande anisotropia para fotodetecção sensível à polarização.

Fotodetecção sensível à polarização usando cristal de heteroestrutura de perovskita 2D / 3D

Pequim, China | Postado em 4 de maio de 2021

As heteroestruturas fornecem uma pista para enfrentar esse desafio. Por um lado, a construção de heteroestruturas pode melhorar a absorção óptica e as densidades de portadores livres do compósito. Por outro lado, o campo elétrico incorporado na heterojunção pode separar espacialmente os pares elétron-buraco fotogerados, reduzindo significativamente a taxa de recombinação e aumentando ainda mais a sensibilidade dos fotodetectores sensíveis à polarização. Portanto, a construção de heteroestruturas monocristalinas de perovskitas híbridas 2D anisotrópicas produziria dispositivos com alta sensibilidade de polarização.

Num novo artigo de investigação publicado na National Science Review, com sede em Pequim, cientistas do Instituto Fujian de Investigação sobre a Estrutura da Matéria, da Academia Chinesa de Ciências, criam um cristal de heteroestrutura 2D/3D, combinando a perovskita híbrida 2D com a sua contraparte 3D; e obter fotodetecção sensível à polarização com desempenho recorde. Diferente do trabalho anterior, dispositivos baseados no cristal de heteroestrutura aproveitam deliberadamente a anisotropia da perovskita 2D e o campo elétrico embutido da heteroestrutura, permitindo a primeira demonstração de um fotodetector sensível à polarização baseado em heteroestrutura de perovskita que opera sem a necessidade de externo. fornecimento de energia. Notavelmente, a sensibilidade de polarização do dispositivo supera todos os dispositivos baseados em perovskita relatados; e pode ser competitivo com fotodetectores convencionais baseados em heteroestruturas inorgânicas. Estudos adicionais revelam que o campo eléctrico incorporado formado na heterojunção pode separar eficientemente esses excitons fotogerados, reduzindo a sua taxa de recombinação e, portanto, melhorando o desempenho do fotodetector sensível à polarização resultante.

“A alta sensibilidade de polarização é alcançada com sucesso em um fotodetector auto-dirigido sensível à polarização baseado em uma heteroestrutura de perovskita híbrida 2D/3D monocristalina que é cultivada através de um método de solução delicado”, afirma o autor, “Este estudo inovador amplia a escolha de materiais que pode ser usado para fotodetectores sensíveis à polarização de alto desempenho e, correspondentemente, as estratégias de design.”

# # #

Esta pesquisa recebeu financiamento da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, do Programa Chave de Pesquisa de Ciências Fronteiriças da Academia Chinesa de Ciências (CAS), da Fundação de Ciências Naturais da Província de Fujian, do Programa de Pesquisa Estratégica Prioritária da CAS e do Youth Promoção da Inovação do CAS.

####

Sobre a Science China Press
The National Science Review é o primeiro periódico acadêmico abrangente lançado em inglês na China com o objetivo de conectar a comunidade de cientistas do país, que avança rapidamente, com as fronteiras globais da ciência e tecnologia. A revista também visa destacar os avanços da pesquisa científica na China em todo o mundo.

Para mais informações, por favor clique SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA

Contactos:
Junhua Luo

Direitos autorais © Science China Press

Se você tiver um comentário, por favor Contato nós.

Os emissores de boletins de notícias, não a 7th Wave, Inc. ou Nanotechnology Now, são os únicos responsáveis pela precisão do conteúdo.

Marca páginas: