Um fotodetector de banda larga processado em solução baseado em perovskita híbrida orgânica-inorgânica e heterojunção de massa orgânica foi demonstrado, atingir espectros de resposta de banda larga de até 1000 nm com um alto EQE na região NIR, uma velocidade de resposta ultrarrápida de 5,6 ns e uma ampla faixa dinâmica linear de 191 dB. Encorajadoramente, devido à capacidade de imagem de alta faixa dinâmica, imagem real NIR visível de alta qualidade é obtida, permitindo a tradução acelerada de aplicativos fotodetectores processados ​​por solução do laboratório para o mercado de imagem

Fotodetectores, um componente optoelétrico chave para a tradução de sinais ópticos em sinais elétricos, são de grande interesse em uma ampla gama de áreas:produção industrial, assuntos militares, detecção bioquímica, comunicação óptica, etc. Perovskitas híbridas orgânicas-inorgânicas (OIHPs), devido às suas excelentes propriedades ópticas e elétricas, incluindo bandgap direto sintonizável, absorção óptica proeminente, alta mobilidade da operadora, e baixa densidade de armadilha, atraíram imenso interesse de pesquisa para células solares de película fina, LEDs, e fotodetectores. Nos últimos anos, a fabricação e caracterização de OIHPs foram avançadas e fotodetectores com alta sensibilidade, resposta rápida, e grande faixa dinâmica linear foi relatada. Contudo, para contornar as limitações existentes para a banda de detecção de luz visível resultante do bandgap do material de perovskita, são necessárias novas arquiteturas de dispositivos e sistemas de materiais que ofereçam alto desempenho em uma ampla faixa espectral até NIR.

No novo artigo publicado em Ciência leve e aplicações , cientistas do Laboratório Estadual de Optoeletrônica Integrada, Faculdade de Ciência Eletrônica e Engenharia, Jilin University, China, Laboratório chave estadual de física infravermelha, Instituto de Física Técnica de Xangai, Academia Chinesa de Ciências e Universidade da Academia Chinesa de Ciências, China, e colegas de trabalho projetaram novos fotodetectores OIHP combinados com heterojunção de massa orgânica (BHJ) de estrutura de banda adequada, alcançar uma alta eficiência quântica externa (EQE) superior a ~ 54% na região NIR. Beneficiando-se de baixa densidade de armadilha na camada de absorção de luz e alta mobilidade de portadores na camada de transporte, os fotodetectores OIHP / BHJ têm tempos de resposta ultrarrápidos de apenas 5,6 nanossegundos pelo método de fotocorrente transiente (TPC) que pode mitigar o problema da constante de tempo resistência-capacitância.

Para verificar ainda mais a capacidade de detecção de banda larga e grande faixa dinâmica linear (LDR), eles adotaram os fotodetectores OIHP / BHJ para construir um sistema de imagem óptica de varredura de pixel único. Imagens de alta qualidade de gráficos de letras complexas e imagens visíveis / NIR da bobina de calor são obtidas através do sistema de imagem baseado nos fotodetectores OIHP / BHJ com LDR grande, velocidade de resposta ultra-rápida, e estabilidade à temperatura ambiente. Portanto, fotodetectores OIHP de última geração podem acelerar a tradução de aplicações de fotodetectores processados ​​em solução do laboratório para o mercado de imagens.