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作者:郑玉琳;黄北举;程传同;陈力颖;
单位:天津工业大学电子与信息工程学院;中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室;
摘要:纳米材料硫化铅量子点(PbS QD)以其高光吸收率和尺寸可调的带隙,被视为短波红外(SWIR)光电探测器的重要候选材料。将卤素配体置换的PbS QD薄膜与单层石墨烯结合制备了石墨烯/硫化铅量子点异质结光电探测器。采用液相配体交换技术结合单步旋涂工艺,实现了PbS QD薄膜的均匀沉积。该技术不仅减少了缺陷态的产生,而且通过单步旋涂工艺能够实现所需薄膜厚度的快速沉积,简化了器件制备流程,满足工业化生产要求。测试了器件在SWIR波段的性能,结果显示该光电探测器在1 550 nm处响应度为1.26×10~4 A/W,显著高于其他波段,证实器件在1 550 nm波段附近具有窄带探测的能力。此外,在1 550 nm处比探测率高达1.49×10~(12) Jones。该结果表明器件在SWIR波段具备高探测灵敏度和实际应用的潜力。
关键词:相转移配体交换;;硫化铅量子点;;石墨烯;;光电探测器;;红外探测
基金资助:国家重点研发计划(2023YFB3609300);; 中国科学院青年创新促进会会员(2022109);; 精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金(Pilab2406)