ACS Nano|中南大学研究团队：界面修饰降噪使“钙钛矿/有机”双模式光电探测器“看”得更清晰

本研究由中南大学袁永波团队开展，背景在于传统光电探测器只能输出灰度图像，无法保留入射光波段信息，限制了在多光谱成像等前沿领域的应用。研究目的是开发一种可通过工作电压动态调节光谱响应范围的双模式光电探测器，并解决外加偏压导致器件暗电流与噪声上升的问题。结论表明，团队通过溶液法将钙钛矿与有机体异质结堆叠形成双吸收层结构，利用两者激子解离效率差异，实现了仅通过较小电压变化（-0.4 V至0.3 V）即可切换响应模式（反向偏压同时响应可见光与近红外光，正向偏压仅响应可见光）。针对噪声问题，采用PEAI和MoOx双界面处理技术，将器件暗电流降低2-3个数量级，使探测器最低可检测光强达7.0 pW cm-2，比探测率超过1011 Jones，线性动态范围大于190 dB，且展现出良好的工作稳定性。该设计具有普适性，并演示了其在加密光通信中的应用，为发展智能光电系统提供了新思路。