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Ultra-Sensitive Optoelectronics Enabled by Atomically Tailored Interfaces Engineering for Advanced Perceptual Imaging
DOI:10.1002/adma.202507636.png)
摘要
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超弱光探测代表了下一代成像、远程监控和自主系统的关键使能技术,其中高效的电荷传输对于实现超低探测阈值至关重要。在此,提出了一种界面晶格畸变工程策略,通过在钙钛矿异质界面处选择性替换苯乙基铵(PEA)阳离子为4-氯苯乙基铵(Cl-PEA)。这种替换诱导了有益的八面体畸变,使少层二维钙钛矿的空穴传输效率提高了26%。当与MoS₂/WSe₂异质结构集成时,优化的范德华接触和增强的能级对齐实现了高性能的光探测,包括2.7 × 10⁴ A/W的响应度、高达5.26 × 10¹⁴ Jones的探测率和极低的噪声等效功率0.42 fW Hz⁻¹/²。值得注意的是,该器件在低至0.54 µW cm⁻²的入射功率密度下即可自驱动工作,即使在弱光条件下也能实现实时、片上图像处理。该功能进一步用于在YOLOv11网络进行目标检测之前对交通信号灯图像进行噪声抑制,建立了器件级光探测与机器学习驱动识别之间的直接桥梁。这种在范德华接触二维器件中的界面晶格畸变工程范式为设计超灵敏、低噪声和功能集成的光电器件开辟了新途径。
Keyword:
2D materials
controllable lattice distortion and carrier transport
heterojunction structure
perovskite photodetector
期刊
IF:
26.8
论文数:
3.4W
被引数:
46.0W
机构
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