【器件论文】用于高性能紫外-可见-红外宽带光电探测器的巨型胶体量子点/α-Ga₂O₃ 异质结

        近期，由韩国首尔大学的研究团队在学术期刊 ACS Nano 发布了一篇名为Giant Colloidal Quantum Dot/α-Ga₂O₃ Heterojunction for High Performance UV–Vis–IR Broadband Photodetector（用于高性能紫外-可见-红外宽带光电探测器的巨型胶体量子点/α-Ga₂O₃ 异质结）的文章。

摘要

        从紫外到红外区域的宽带光电子学对成像、自动驾驶和物体识别至关重要。特别是，光子检测效率很大程度上依赖于半导体的特性，如吸收系数和电子-空穴对的产生率，可以通过设计合适的 p-n 结来优化。在这项研究中，我们设计了具有高吸收系数和宽带吸收的巨型 PbS 胶体量子点 (G-PbS CQDs)。为了利用这些优异的光学特性，我们将 G-PbS CQDs 与超宽带隙半导体 α-Ga₂O₃ 相结合，创建了一个高效的 G-PbS CQD/α-Ga₂O₃ 异质结光电探测器，在 UVC-vis-NIR 光谱范围内表现出高性能。所得异质结有利于 G-PbS CQD/α-Ga₂O₃ 异质结处的高效电子-空穴对分离。此外，我们利用透明石墨烯电极克服了传统晶体管型器件结构的限制以及由不透明金属电极引起的巨大光学损耗。该策略最大限度地增加了光收集面积，与具有不透明金属电极的器件相比，响应度（55.5 A/W）和特定探测率（1.66 × 10¹³ Jones）提高了约 3 个数量级。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c10960