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祝贺方凡博士等撰写的文章被ACS Applied Electronic Materials接收!
发布时间:2025-07-26

题目:界面增强型 PbS 量子点短波红外光探测器用于即时烟雾检测应用

摘要:胶体硫化铅 (PbS) 量子点 (QDs) 因其可调节尺寸的吸收特性、低温工艺性以及与大面积制造的兼容性,已成为短波红外 (SWIR) 光探测器 (PDs) 的有前景材料。然而,电子传输层 (ETL)(通常为氧化锌 ZnO)中的表面陷阱态常常导致电荷复合和暗电流增加,从而限制了器件性能。在此,我们提出一种表面修饰策略,利用 (3-氨丙基)三乙氧基硅烷 (APTES) 功能化 ZnO ETL,以用于 PbS QD 光探测器。该处理将表面粗糙度从 8.90 nm 降低至 6.69 nm,并通过硅烷键合钝化界面缺陷。由此,器件表现出抑制的暗电流(从 2155 降低至 855 nA/cm2)、增强的比探测率(从 1.39 × 1010 提升至 8.08 × 1010 Jones),同时具备更快的响应速度和优化的信号稳定性。此外,该光探测器在模拟烟雾条件下 SWIR 照射下仍能保持超过 85% 的光电流,而可见光响应则下降超过 50%,展现出在实时烟雾检测中的巨大潜力。这些结果凸显了 ETL 界面工程在推动高性能、低成本 SWIR 光探测器用于成像和环境传感应用中的有效性。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaelm.5c01168