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High-Efficiency Flexible Cs2AgBiBr6-Based Visible Photodetector with Transferable TiO2 Nanorod Electron-Transport Layer
Advanced Materials Technologies ( IF 6.4 ) Pub Date : 2024-03-12 , DOI: 10.1002/admt.202400002 Seongmin Jeong 1 , Juyun Ha 1 , Xin Li 1 , Uijin Jung 1 , Sangmin Kim 1 , Jinsub Park 1
Advanced Materials Technologies ( IF 6.4 ) Pub Date : 2024-03-12 , DOI: 10.1002/admt.202400002 Seongmin Jeong 1 , Juyun Ha 1 , Xin Li 1 , Uijin Jung 1 , Sangmin Kim 1 , Jinsub Park 1
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In this work, a flexible perovskite photodetector is demonstrated with a transferable TiO2 nanorod (NR) as an electron transport layer (ETL). The TiO2 NRs are grown by the hydrothermal method on Ni metal buffer layer/Si (100) substrates. During the growth process of TiO2 NRs in solution, the Ni sacrificial buffer layer is removed by hydrochloric acid in the initial stage. The resulting suspended seed layer can then sustain the growth of TiO2 NRs in both the top and bottom directions. The successfully grown TiO2 NRs are now transferred onto an ITO-coated PET substrate as an ETL for the flexible Cs2AgBiBr6 perovskite photodetectors. The fabricated photodetector operates under a wavelength of 405 nm, and at an external bias voltage of −0.3 V, it exhibits an outstanding performance with an on/off ratio of 1.23 × 104, photoresponsivity (R) of 0.666 A W−1, and a detectivity (D*) of 9.29 × 1012 Jones. In terms of flexibility, the optoelectronic performance of each device is well kept within 5% after 300 bending test cycles with a radius of 1 cm. The suggested transferable TiO2 NRs can improve the efficiency of flexible optoelectronic devices that require synergistic electron transfer effects by using heterostructures with TiO2 nanostructures.
中文翻译：
具有可转移 TiO2 纳米棒电子传输层的高效柔性 Cs2AgBiBr6 可见光电探测器
在这项工作中，展示了一种采用可转移 TiO 2 纳米棒 (NR) 作为电子传输层 (ETL) 的柔性钙钛矿光电探测器。 TiO 2 NRs 通过水热法在 Ni 金属缓冲层/Si (100) 衬底上生长。 TiO 2 NRs在溶液中生长过程中，初始阶段用盐酸去除Ni牺牲缓冲层。由此产生的悬浮种子层可以维持 TiO 2 NR 在顶部和底部方向的生长。成功生长的 TiO 2 NR 现在被转移到 ITO 涂层的 PET 基板上，作为柔性 Cs 2 AgBiBr 6 钙钛矿光电探测器的 ETL。所制作的光电探测器在405 nm波长下工作，在-0.3 V的外部偏置电压下，表现出优异的性能，开/关比为1.23 × 10 4 ，光响应度（R）为0.666 A W −1 ，探测灵敏度 (D * ) 为 9.29 × 10 12 Jones。在柔韧性方面，经过300次半径为1厘米的弯曲测试循环后，每个器件的光电性能均保持在5%以内。建议的可转移TiO 2 NRs可以通过使用具有TiO 2 纳米结构的异质结构来提高需要协同电子转移效应的柔性光电器件的效率。
更新日期：2024-03-12
中文翻译：
具有可转移 TiO2 纳米棒电子传输层的高效柔性 Cs2AgBiBr6 可见光电探测器
在这项工作中，展示了一种采用可转移 TiO 2 纳米棒 (NR) 作为电子传输层 (ETL) 的柔性钙钛矿光电探测器。 TiO 2 NRs 通过水热法在 Ni 金属缓冲层/Si (100) 衬底上生长。 TiO 2 NRs在溶液中生长过程中，初始阶段用盐酸去除Ni牺牲缓冲层。由此产生的悬浮种子层可以维持 TiO 2 NR 在顶部和底部方向的生长。成功生长的 TiO 2 NR 现在被转移到 ITO 涂层的 PET 基板上，作为柔性 Cs 2 AgBiBr 6 钙钛矿光电探测器的 ETL。所制作的光电探测器在405 nm波长下工作，在-0.3 V的外部偏置电压下，表现出优异的性能，开/关比为1.23 × 10 4 ，光响应度（R）为0.666 A W −1 ，探测灵敏度 (D * ) 为 9.29 × 10 12 Jones。在柔韧性方面，经过300次半径为1厘米的弯曲测试循环后，每个器件的光电性能均保持在5%以内。建议的可转移TiO 2 NRs可以通过使用具有TiO 2 纳米结构的异质结构来提高需要协同电子转移效应的柔性光电器件的效率。
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