基于二维杂化钙钛矿铁电晶体组装低检测限的超灵敏偏振光探测器(英文)

作者:王家棋; 刘艺; 韩世国; 马钰; 李耀斌; 徐志云; 罗军华; 洪茂椿; 孙志华*
来源:Science Bulletin, 2021, 66(02): 158-163.

摘要

二维(2D)杂化钙钛矿铁电体的自发极化(Ps)与光耦合作用有利于光生载流子分离,在光电器件方面显示出潜在的应用前景.然而,基于2D杂化钙钛矿铁电体组装的低检测限的偏振光检测器未见报道.本文基于2D杂化钙钛矿铁电体BA2CsPb2Br7(BA为正丁胺)的高质量单晶,组装超灵敏的偏振光探测器.材料独特的双层钙钛矿结构产生较强的光学各向异性,沿不同晶轴方向的吸收比率高达αc/αa≈3.2(λ=405 nm).此外,铁电自发极化在极轴(c轴)方向产生较高的内建电场,有利于产生优异光电性能.在光强为40 n W/cm2的辐射光下,晶体探测器表现出显著的二向色性比(电流比Iphc/Ipha≈1.5)、较高的响应度(~39.5 m A/W)和探测率(~1.2×1012 Jones),以及较短的响应时间(~300μs)与出色的抗疲劳性能.