当前位置：
X-MOL 学术
›
Chem. Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Skin-Like Near-Infrared II Photodetector with High Performance for Optical Communication, Imaging, and Proximity Sensing
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2023-02-23 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c03701 Yu Zhu 1 , Chen Geng 1 , Lianghao Hu 1 , Lin Liu 2 , Yangzhi Zhu 3 , Yao Yao 4 , Chenxi Li 1 , Yanfeng Ma 1 , Guanghui Li 1 , Yongsheng Chen 1, 5
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2023-02-23 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c03701 Yu Zhu 1 , Chen Geng 1 , Lianghao Hu 1 , Lin Liu 2 , Yangzhi Zhu 3 , Yao Yao 4 , Chenxi Li 1 , Yanfeng Ma 1 , Guanghui Li 1 , Yongsheng Chen 1, 5
Affiliation
|
Skin-like second-near-infrared (NIR-II) photodetectors are key requirements for a flexible photodetection system that can be seamlessly integrated with three-dimensional geometries to accurately distinguish and acquire real-time various information. However, such devices exhibiting simultaneously high photosensitivity, fast photoresponse, and excellent flexibility still remain elusive. Here, we design and fabricate such skin-like NIR-II photodetectors and arrays with a simple bilayer configuration by combining a highly conducting MXene (Ti3C2Tx) and photosensitive lead sulfide quantum dots (PbS QDs), where highly promoted photocarrier separation at the interface of bilayers and efficient transport across the spatially separated layers could be achieved. Moreover, the bilayer architecture together with the strong interface bonding between the MXene and PbS QDs ensure a high-quality interface, leading to simultaneously improved optoelectronic performance and mechanical stability. Thus, the resulting device exhibits a high responsivity (1000 mA W–1), a fast photoresponse (30 ms), and excellent mechanical stability (>95% performance retention after 500 cycle bending), which renders this skin-like NIR-II photodetector highly suitable for fabricating various practical and high-performance flexible wireless photodetection systems for optical communication, NIR-II imaging, and proximity sensing in different environments. We anticipate that this simple yet high-performance skin-like MXene/PbS QDs-based photodetector would hold great potential in the applications of next-generation flexible optoelectronics.
中文翻译：
用于光通信、成像和接近感应的高性能类皮肤近红外 II 型光电探测器
类皮肤二次近红外 (NIR-II) 光电探测器是柔性光电探测系统的关键要求，可以与三维几何结构无缝集成，以准确区分和获取实时各种信息。然而，这种同时表现出高光敏性、快速光响应和出色柔韧性的器件仍然难以捉摸。在这里，我们通过结合高导电性 MXene（Ti 3 C 2 T x) 和光敏硫化铅量子点 (PbS QD)，其中可以实现双层界面处高度促进的光载流子分离和跨空间分离层的有效传输。此外，双层结构以及 MXene 和 PbS QD 之间的强界面结合确保了高质量的界面，从而同时提高了光电性能和机械稳定性。因此，所得器件表现出高响应度（1000 mA W –1)、快速光响应（30 ms）和出色的机械稳定性（弯曲 500 次后性能保持率 >95%），这使得这种类皮肤 NIR-II 光电探测器非常适合制造各种实用和高性能的柔性无线光电探测系统用于不同环境中的光通信、NIR-II 成像和接近感应。我们预计这种简单但高性能的类皮肤 MXene/PbS 量子点光电探测器将在下一代柔性光电应用中具有巨大潜力。
更新日期：2023-02-23
中文翻译：
用于光通信、成像和接近感应的高性能类皮肤近红外 II 型光电探测器
类皮肤二次近红外 (NIR-II) 光电探测器是柔性光电探测系统的关键要求，可以与三维几何结构无缝集成，以准确区分和获取实时各种信息。然而，这种同时表现出高光敏性、快速光响应和出色柔韧性的器件仍然难以捉摸。在这里，我们通过结合高导电性 MXene（Ti 3 C 2 T x) 和光敏硫化铅量子点 (PbS QD)，其中可以实现双层界面处高度促进的光载流子分离和跨空间分离层的有效传输。此外，双层结构以及 MXene 和 PbS QD 之间的强界面结合确保了高质量的界面，从而同时提高了光电性能和机械稳定性。因此，所得器件表现出高响应度（1000 mA W –1)、快速光响应（30 ms）和出色的机械稳定性（弯曲 500 次后性能保持率 >95%），这使得这种类皮肤 NIR-II 光电探测器非常适合制造各种实用和高性能的柔性无线光电探测系统用于不同环境中的光通信、NIR-II 成像和接近感应。我们预计这种简单但高性能的类皮肤 MXene/PbS 量子点光电探测器将在下一代柔性光电应用中具有巨大潜力。
京公网安备 11010802027423号