快速近红外光探测器基于无毒和可溶液处理的AgBiS2
Yi-Teng Huang1,2, Davide Nodari3, Francesco Furlan3
1Inorganic Chemistry Laboratory, Department of Chemistry, University of Oxford, South Parks Road, Oxford, OX1 3QR, UK.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 8, 2023
概括
溶液处理的银硫化物 (AgBiS2) 光探测器在近红外 (NIR) 频谱中实现高切断频率. 这些进步使下一代电子产品能够使用稳定的实时传感器.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 解决方案可处理的近红外 (NIR) 光探测器对于传感器和生物成像等先进电子设备至关重要.
- 现有的NIR光探测器往往缺乏高切断频率 (>300 kHz),并且可能使用等有毒元素.
研究的目的:
- 在NIR区域开发具有高切断频率的溶液加工光探测器.
- 探索用于高性能光电探测器的无毒材料的使用.
- 调查影响光响应速度和暗电流的因素.
主要方法:
- 使用溶液加工制造超薄的AgBiS2光活性层.
- 在白光和NIR照明下光探测器性能的表征.
- 分析电荷载体运输距离和离子迁移效应.
主要成果:
- 达到的高切断频率:在白光下>1 MHz,在NIR光下>500 kHz.
- 已证明具有强烈的光吸收,使超薄膜 (<120 nm) 能够吸收>65%的NIR到可见光.
- 确定了影响光响应速度的关键因素的离子迁移,可通过层厚度控制.
结论:
- 开发了高性能,溶液加工的AgBiS2光探测器,具有卓越的NIR灵敏度和速度.
- 通过优化光活性层厚度减轻离子迁移效应,从而导致低暗电流.
- 实现了空气稳定的实时心跳传感器的创建,为高通量系统的集成铺平了道路.
