全无机Cs2AgBiBr6/CuSCN基光电探测器及其在弱光成像中的应用

• 作者: 况敏 李卓伟 江邦齐 蔡祥 袁野 计钟 颜庚骅 麦文杰
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 医疗成像 成像系统 光电探测器 硫氰酸亚铜 激光扫描 光透过率 探测率 清晰的图像
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 198-208
• 页数: 11页
• 分类号: TP3

摘要

弱光成像技术在安全监测、空间勘探、医疗成像及通讯领域有着广泛的应用.光电探测器是弱光成像技术的核心元件,决定了成像系统的质量.本工作首次将硫氰酸亚铜(CuSCN)薄膜作为无机空穴传输层(HTLs)与全无机Cs2AgBiBr6双钙钛矿薄膜相结合,获得了具有优良弱光探测能力的光电探测器. CuSCN薄膜具有优异的空穴提取能力,可以有效地传输空穴并调节能带排列,从而减少载流子在Cs2AgBiBr6/CuSCN界面处的复合,使器件的光电流提升近10倍.该器件在~1 nW cm^-2的弱光下的响应度和探测率分别达到了0.34 A W^-1和1.03×10^13Jones. CuSCN薄膜还具有优异的光透过率,保证了器件的半透明特性.我们搭建了基于聚焦激光扫描成像模式的弱光成像系统,并将Cs2AgBiBr6/CuSCN异质结光电探测器集成于该系统中.采用一幅包含图形和文字的图案(尺寸为5 cm×5 cm)为成像对象.在低至5 nW cm^-2(405 nm)的辐照下,该系统依然能够输出清晰的图像.这些研究结果显示了基于Cs2AgBiBr6/CuSCN结构的全无机光电探测器在弱光探测和成像领域的巨大潜力.