三阳离子混合金属卤化物钙钛矿是重要的光电材料,因为它们具有高的光子至电子转换效率,低激子结合能和良好的热稳定性。然而,由于钙钛矿在较长的波长(尤其是在带边附近和在带隙波长附近)在较长波长处的固有吸收较弱,因此在近红外(NIR)中光子至电子的转换效率较低。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所于伟利,郭春雷(罗彻斯特大学)和Subhash C. Singh(罗彻斯特大学)等人设计并制造了等离子体功能化的钙钛矿光电探测器(PD)。
本文要点:
1)其中将钙钛矿((Cs0.06FA0.79MA0.15)Pb(I0.85Br0.15)3)活性材料旋涂在金属表面上。领结结纳米天线(BNA)阵列基板。在785 nm激光照射下,在钙钛矿的带状边缘附近,与基于Si/SiO2的正常PD相比,基于BNA的等离子PD的光响应增强了约2962%。
2)此外,等离子PD的检测值为1.5×1012,外部量子效率高达188.8%,是正常PD的30倍以上。等离子体PD性能的强劲提升归因于通过局部表面等离子体共振的耦合,BNA阵列周围的电场增强。演示的BNA-钙钛矿设计还可以用于增强其他光电器件的性能,并且该概念可以扩展到具有不同活性材料的其他光谱区域。
Bin Wang et al. Boosting Perovskite Photodetector Performance in NIR Using Plasmonic Bowtie Nanoantenna Arrays,Small, 2020.
DOI:10.1002/smll.202001417.
https://doi.org/10.1002/smll.202001417