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一种皮秒光探测和测距的钙钛矿光电探测器及其制备方法技术

技术编号:41242749 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-09 23:54
本发明专利技术公开了一种皮秒光探测和测距的钙钛矿光电探测器及其制备方法。本发明专利技术通过两步法制备得到了具有小离子半径梯度掺杂的三维钙钛矿使其同时具有光电和热释电性质,同时选合适的二维铵盐在三维钙钛矿表面原位合成具有热释电功能的二维钙钛矿增强了光电探测器的热释电功能。本发明专利技术制备得到的光电探测器具有皮秒的响应速度,对于LiDAR领域的小型化和精确度测试方面具有很重要的应用前景和现实意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电探测器,具体涉及一种皮秒光探测和测距的钙钛矿光电探测器及其制备方法


技术介绍

1、光检测和测距(lidar)是一种广泛应用于无人机、自动驾驶车辆和仿生机器人等领域的主动式遥感技术。与当前的临时解决方案——间接飞行时间(itof)相比,直接飞行时间(dtof)技术被认为是lidar的终极解决方案。这是因为它具有更高的精度、更长的可用范围和更低的计算负载。然而,dtof解决方案需要具有高响应速度和响应度的光探测器。目前,高成本和耗能的单光子雪崩二极管或雪崩光电二极管是不可避免的,而这些设备在没有适当的可持续能源供应和冷却系统的情况下无法应用。

2、在保持探测器的速度和灵敏度的同时消除这种能源供应限制是具有挑战性的。在没有外部电压加速的情况下,理论上的最大响应度受到最大可实现的外部量子效率(eqe),即100%的限制,理论上的最大响应速度受到材料的迁移率和载流子寿命的限制。此外,自供电光电二极管的结电容也降低了响应速度,尤其是那些具有足够活动区域(对dtof芯片来说是必需的)的光电二极管。显然,仅优化传统的光伏效应是不足以克服这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种皮秒光探测和测距的钙钛矿光电探测器,其特征在于,所述光电探测器包括透明导电基底、依次设置在所述透明导电基底上的电子传输层、三维钙钛矿活性层、二维钙钛矿活性层、空穴传输层以及电极;其中所述三维钙钛矿活性层在垂直于电极的方向上具有小离子半径元素的梯度掺杂。

2.如权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述小离子半径元素选自F、Cl和Br中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述三维钙钛矿活性层的厚度为500-800nm。

4.如权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述三维钙钛矿活性层材料具有热释电和光电的性质。...

【技术特征摘要】

1.一种皮秒光探测和测距的钙钛矿光电探测器,其特征在于,所述光电探测器包括透明导电基底、依次设置在所述透明导电基底上的电子传输层、三维钙钛矿活性层、二维钙钛矿活性层、空穴传输层以及电极;其中所述三维钙钛矿活性层在垂直于电极的方向上具有小离子半径元素的梯度掺杂。

2.如权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述小离子半径元素选自f、cl和br中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述三维钙钛矿活性层的厚度为500-800nm。

4.如权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述三维钙钛矿活性层材料具有热释电和光电的性质。

5.如权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述二维钙钛矿活性层的分子式为a”b'x'3;a”为二维铵盐阳离子,所述二维铵盐阳离子选自4-叔丁基苯甲胺离子、4-三氟苯甲基铵离子、4-氟苯基甲基胺离子和2-(4-氟苯基)...

【专利技术属性】
技术研发人员:李亮闵亮亮孙浩轩
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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