È stato dimostrato un fotorilevatore a banda larga processato in soluzione basato su perovskite ibrida organica-inorganica ed eterogiunzione organica di massa, ottenere spettri di risposta a banda larga fino a 1000 nm con un elevato EQE nella regione NIR, una velocità di risposta ultraveloce di 5,6 ns e un'ampia gamma dinamica lineare di 191 dB. incoraggiante, grazie alla capacità di imaging ad alta gamma dinamica, si ottiene un'immagine reale NIR visibile di alta qualità, consentendo la traduzione accelerata di applicazioni di fotorivelatori elaborati in soluzione dal laboratorio al mercato dell'imaging

Fotorilevatori, un componente optoelettrico chiave per la traduzione di segnali ottici in segnali elettrici, sono di grande interesse in una vasta gamma di settori:produzione industriale, affari militari, rilevamento biochimico, comunicazione ottica, ecc. Perovskiti ibride organico-inorganico (OIHP), grazie alle loro eccellenti proprietà ottiche ed elettriche compreso il bandgap diretto sintonizzabile, assorbimento ottico preminente, elevata mobilità del vettore, e bassa densità di trappole, hanno attirato un immenso interesse di ricerca per le celle solari a film sottile, LED, e fotorivelatori. Negli ultimi anni, la fabbricazione e le caratterizzazioni di OIHP sono state avanzate e fotorivelatori ad alta sensibilità, risposta veloce, e sono stati riportati un ampio intervallo dinamico lineare. Però, per aggirare le limitazioni esistenti alla banda di rilevamento della luce visibile derivante dal bandgap del materiale perovskite, sono necessarie nuove architetture di dispositivi e sistemi di materiali che offrano prestazioni elevate su un'ampia gamma spettrale fino a NIR.

Nel nuovo articolo pubblicato su Scienza e applicazioni della luce , scienziati dello State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Facoltà di Scienze e Ingegneria Elettronica, Università di Jilin, Cina, Laboratorio statale chiave di fisica dell'infrarosso, Istituto di Fisica Tecnica di Shanghai, Accademia cinese delle scienze e Università dell'Accademia cinese delle scienze, Cina, e collaboratori hanno progettato nuovi fotorivelatori OIHP combinati con eterogiunzione organica di massa (BHJ) di struttura a bande adeguata, raggiungere un'elevata efficienza quantistica esterna (EQE) superiore a ~ 54% nella regione NIR. Beneficiando della bassa densità di trappole nello strato di assorbimento della luce e dell'elevata mobilità dei portatori nello strato di trasporto, i fotorilevatori OIHP/BHJ hanno tempi di risposta ultrarapidi di appena 5,6 nanosecondi mediante il metodo della fotocorrente transitoria (TPC) che può mitigare il problema della costante di tempo resistenza-capacità.

Per verificare ulteriormente la capacità di rilevamento della banda larga e l'ampio intervallo dinamico lineare (LDR), hanno adottato i fotorilevatori OIHP/BHJ per costruire un sistema di imaging ottico a scansione a pixel singolo. L'imaging di alta qualità di grafica di lettere complesse e l'imaging visibile/NIR della bobina di calore sono ottenute attraverso il sistema di imaging basato sui fotorilevatori OIHP/BHJ con LDR di grandi dimensioni, velocità di risposta ultrarapida, e stabilità della temperatura ambiente. Quindi, i fotorilevatori OIHP all'avanguardia possono accelerare la conversione delle applicazioni dei fotorivelatori elaborati in soluzione dal laboratorio al mercato dell'imaging.