中国科学院大学团队在锡基钙钛矿光电探测器方面取得新进展
- 2024-04-07 10:40:58175
近日,中国科学院大学光电学院孟祥悦教授课题组及其合作者,首次发现通过氰基上具有孤对电子的N可以与Sn2+配位,进而抑制Sn2+的氧化。通过在FASnI3钙钛矿的前驱体溶液中引入具有氰基基团的2-氰乙基-1-碘化铵添加剂后,Sn2+的氧化被抑制。所得到的薄膜表现出低的非辐射复合和缺陷态密度。基于此薄膜的自供电光电探测器,表现出低的暗电流(1.04×10-9 A cm-2),高的探测率(2.2×1013 Jones),快的响应速度(2.62 µs)和良好的稳定性。在加入2-氰乙基-1-碘化铵分子后,器件的暗电流下降了接近一个数量级。通过抑制Sn2+氧化所增加的激活能被认为是暗电流下降的主要原因。此外,柔性光电探测器也表现出杰出的性能。由于杰出的自驱动光探测性能,光电探测器在0偏压和弱光的条件下被用于可穿戴人体健康监测。最终,光电探测器与32×32的薄膜晶体管背板集成,实现极弱光(170 nW cm-2)成像。
本工作首次报道了氰基基团用来抑制Sn2+的氧化。通过测试热激活载流子活化能,Sn2+氧化与光电探测器暗电流的关系被建立。所得到的光电探测器被用于可穿戴健康监测和弱光成像。这一成果近期发表在Advanced Materials上,孟祥悦教授是文章的通讯作者,课题组博士研究生刘天华为文章第一作者。(文/图 刘天华)