利用光电探测器(PD)对近红外I(NIR-I)光子(700-900 nm)(即生物体中的“光学窗口”)进行荧光成像,为追踪活体内的生物过程提供了重要途径。由于激发光子和荧光光子都在此窄的范围内,为了实现有效的传感,对荧光信号的有效区分提出了严格的要求,而这是具有宽带响应的普通PD(如硅基PD)所不能满足的。在本项工作中,南京理工大学曾海波、徐晓宝等设计了精细的光学微腔,以开发出一系列对NIR-I光子具有选择性响应的仿生PD,具有半高全宽(FWHM)<50 nm的窄带响应的优点,并突出了覆盖NIR-I范围的可调谐性。其中,选用无机卤化物钙钛矿CsPb0.5Sn0.5I3作为综合带隙和膜工程的光活性层。这些仿生PDs的信噪比为约为106,带宽为543kHz,并具有0.33nW的超低检测限。同时,峰值响应率(R)和探测率(D*)分别达到270 mA W−1和5.4×1014Jones。通过PDs的概念验证证实了NIR-I成像在现实生活中具有广阔的应用前景。
Fei Cao, Jingde Chen, Dejian Yu, et al. Bionic Detectors Based on Low‐Bandgap Inorganic Perovskite for Selective NIR‐I Photon Detection and Imaging. Adv. Mater., 2019.
https://doi.org/10.1002/adma.201905362