在窄带矿光电探测器中的等离子介导波长选择性响应增强

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 光电学是指光电子产品.

背景情况:

• 电荷采集收窄 (CCN) 能够在矿器件中实现无波器的窄带光检测.
• 现有的CCN方法需要厚厚的活性层,由于光吸收减少,限制光电流.
• 在窄带矿光探测器中需要增强光吸收和光电流.

研究的目的:

• 使用金属纳米颗粒 (MNP) 增强基于矿的窄带光探测器中的光电流和检测能力.
• 为了研究MNP组成,大小和形状对局部表面等离子体共振 (LSPR) 的影响,以优化光吸收.
• 开发高性能,波长选择性的CCN光探测器.

主要方法:

• 金属纳米粒子 (AgNP,AuNP,AuNR) 的战略设计,以调整LSPR频段.
• 用MNP装饰有图案的ITO玻璃基板.
• 使用MAPbX₃ (X = Cl, Br, I) 微晶膜制造横向型光导CCN光探测器 (PD).

主要成果:

• 通过近场增强诱导激发 (NFEE) 效应,MNP增强了光吸收.
• 达到171.1 A W-1 (410 nm),269.1 A W-1 (550 nm) 和452.7 A W-1 (830 nm) 的峰值响应度,使用狭窄的FWHM (20-30 nm).
• MNPs作为电子捕捉介质,减少暗电流,并将特定检测能力 (D*) 提高2.10-2.52倍 (高达3.13 × 10 斯).

结论:

• 设计的MNP有效地提高了矿CCN光探测器中的光电流和检测能力.
• 许多MNP的LSPR调整可以精确控制窄带光检测.
• 这种方法为开发先进,高度敏感和波长选择性的矿光探测器提供了一条途径.