高响应率石墨烯-CsPbBr3量子点光电探测器
作者:
作者单位:

1.四川大学物理学院;2.中科院重庆绿色智能技术研究院

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通讯作者:

中图分类号:

TN304.1

基金项目:

国家自然科学基金,国家高技术研究发展计划


Graphene-CsPbBr3 quantum dots photodetectors with high responsivity
Author:
Affiliation:

1.College of Physics, Sichuan University;2.Chongqing Insitute of Green and Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences

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    摘要:

    全无机金属卤化物钙钛矿材料CsPbX3 (X = Cl, Br, I)不仅有优异光电特性,还有比有机-无机杂化钙钛矿更好的热稳定性,在光电探测器领域有很大应用前景. 但由于全无机钙钛矿材料自身迁移率较低,直接用于光电探测器其光响应率也很低,难以满足实际应用. 以热注入法合成高质量的CsPbBr3钙钛矿量子点材料,再将其与高迁移率的单层石墨烯薄膜相结合,构建出石墨烯-CsPbBr3量子点复合光电探测器,光响应率高达3.5×104 A W-1. 研究表明引入石墨烯材料作为传输层后,CsPbBr3量子点的光生电子空穴对得到有效分离并快速传输. 两种材料界面处存在陷阱态,产生了光栅压效应,延长了载流子寿命. 两种机制结合使复合光电探测器的光响应率大大提升.

    Abstract:

    All-inorganic perovskites, such as CsPbX3 (X = Cl, Br, I), are gaining increasing attention due to their outstanding optoelectronic properties, especially their higher thermal stability comparing with organic-inorganic hybrid perovskites. However, CsPbX3-based photodetector demonstrated a relatively low responsivity due to the low carrier mobility of perovskite films. In this work, we synthesize CsPbBr3 quantum dots and construct a hybrid graphene-CsPbBr3 quantum dots photodetector with a responsivity of 3.5×104 A W-1, by introducing graphene as a transport layer. The unprecedented performance is attributed to the effective charge transfer and photogating effect, high mobility of graphene and prolonged carrier lifetime.

    参考文献
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引用本文

引用本文格式: 王婧,石瑞英,朱国栋. 高响应率石墨烯-CsPbBr3量子点光电探测器[J]. 四川大学学报: 自然科学版, 2021, 58: 025001.

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  • 收稿日期:2020-02-25
  • 最后修改日期:2020-05-24
  • 录用日期:2020-06-02
  • 在线发布日期: 2021-04-02
  • 出版日期: