光电探测器件和半导体器件关系是什么

光电探测器件和半导体器件关系是什么,第1张

光电探测器件和半导体器件关系:光电探测器件是半导体器件的一种应用,半导体器件还有许多其它应用。半导体光电器件是把光和电这两种物理量联系起来,使光和电互相转化的新型半导体器件。光电器件主要有,利用半导体光敏特性工作的光电导器件,利用半导体光伏打效应工作的光电池和半导体发光器件等。

近年来,作为光电器件(如太阳能电池、发光二极管和激光器等)用新型半导体材料,三维铅卤钙钛矿因具有优异的光电子性能被广泛研究。然而,三维钙钛矿存在的铅毒性以及稳定性差等问题严重阻碍了其商业化应用。低维钙钛矿材料由于其优异的光电性能以及稳定性,在光电应用领域引起了广泛的关注。除了用于光伏和发光二极管以外,低维钙钛矿已成为未来光电探测器有前途的候选者。

近日,中国科学院上海光学精密机械研究所杜鹃研究员、重庆邮电大学唐孝生教授在《发光学报》发表了题为“低维钙钛矿光电探测器研究进展”的综述文章。

该综述以提升光电探测器的稳定性及光响应性能为出发点,系统地综述了新型低维钙钛矿光电探测器的最新研究进展,对低维钙钛矿结构、光电探测器种类及性能参数进行了简要介绍,并对低维钙钛矿在光电探测器应用中面临的问题进行了总结,也对该研究领域未来的发展方向进行了讨论。

1 引言

光电探测器可以将入射光(紫外光、可见光或红外线等)转换为电信号,这对各种工业和科学应用至关重要,包括成像、光通信、环境监测和生物传感。半导体材料是光电探测器的重要组成部分,到目前为止,诸多半导体材料已经被用于光电探测器,包括硅、碳纳米管、III-V化合物、量子点等,并在改善光探测性能和器件结构设计方面取得了令人瞩目的进展。然而,基于这些材料的光电探测器通常需要昂贵的、严格的工艺和 *** 作条件,从而阻碍了其商业化应用。因此,寻找成本更加低廉、工艺更加简单的候选材料,进一步提高光电探测器的性能,降低成本,简化制作过程,具有重要意义。

三维金属卤化物钙钛矿材料独特的晶体结构使其拥有众多奇特的化学和物理性质,并且基于三维钙钛矿材料的光电器件表现出优异的性能,制造成本低廉。然而,三维钙钛矿材料在高温、高湿度以及光照条件下容易受到破坏,所以长期稳定性差以及铅毒性是阻碍其走向实际应用的两个主要因素。为了克服这些问题,研究人员引入新型低维钙钛矿材料(如图1),针对不同的器件配置将其加入活性层中,得到了与三维钙钛矿相媲美的性能并表现出显著增强的温湿稳定性。


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