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Lead-Free Perovskite Photodetectors for Fast Fourier Single-Detector Imaging
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2024-08-30 , DOI: 10.1021/acsphotonics.4c00628 Yibo Lv 1 , Siyu Chen 1 , Jiayu Chen 1 , Wanjun Li 1 , Wenbo Li 2 , Yipeng An 3 , Yong Fu 1 , Wenjie Mai 1 , Chuanxi Zhao 1, 4
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2024-08-30 , DOI: 10.1021/acsphotonics.4c00628 Yibo Lv 1 , Siyu Chen 1 , Jiayu Chen 1 , Wanjun Li 1 , Wenbo Li 2 , Yipeng An 3 , Yong Fu 1 , Wenjie Mai 1 , Chuanxi Zhao 1, 4
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In the pursuit of high-resolution imaging, the expense of conventional silicon photodiode arrays poses a significant challenge. To address this issue, we present a novel imaging approach using a single-detector camera based on a fast Fourier transform (FFT) technique. Our system uses an optimized single Cs3Bi2Br9 photodetector (PD) as a light receiver, achieving a high-resolution 256 × 256-pixel image within 130 s with a low sampling rate of 3.8% and surpassing that of other perovskite imagers. By double-side interfacial engineering, an optimized CuxO/Cs3Bi2Br9/PCBM/BCP (CCPB) PD exhibits significant enhancement in the response speed and on/off ratio by 9333 and 503 times, respectively. These improvements are attributed to the synergistic effects of the ultrathin CuOx interfacial layer and the spin-coated BCP layer, which form well-matched energy-band alignments with perovskites. Our findings suggest that the double-sided interface engineering strategy can be extended to other high-exciton binding energy Bi-based perovskites and their applications, potentially revolutionizing the field of digital imaging by providing a cost-effective alternative to traditional high-resolution sensors.
中文翻译：
用于快速傅里叶单探测器成像的无铅钙钛矿光电探测器
在追求高分辨率成像的过程中，传统硅光电二极管阵列的成本构成了重大挑战。为了解决这个问题，我们提出了一种新颖的成像方法，使用基于快速傅里叶变换（FFT）技术的单探测器相机。我们的系统使用优化的单个Cs 3 Bi 2 Br 9光电探测器（PD）作为光接收器，在130秒内以3.8%的低采样率实现高分辨率256×256像素图像，超越了其他钙钛矿成像器。通过双面界面工程，优化后的 Cu x O/Cs 3 Bi 2 Br 9 /PCBM/BCP (CCPB) PD 的响应速度和开关比分别显着提高了 9333 倍和 503 倍。这些改进归功于超薄 CuO x界面层和旋涂 BCP 层的协同效应，它们与钙钛矿形成了良好匹配的能带排列。我们的研究结果表明，双面界面工程策略可以扩展到其他高激子结合能铋基钙钛矿及其应用，通过提供传统高分辨率传感器的经济高效替代方案，有可能彻底改变数字成像领域。
更新日期：2024-08-30
中文翻译：
用于快速傅里叶单探测器成像的无铅钙钛矿光电探测器
在追求高分辨率成像的过程中，传统硅光电二极管阵列的成本构成了重大挑战。为了解决这个问题，我们提出了一种新颖的成像方法，使用基于快速傅里叶变换（FFT）技术的单探测器相机。我们的系统使用优化的单个Cs 3 Bi 2 Br 9光电探测器（PD）作为光接收器，在130秒内以3.8%的低采样率实现高分辨率256×256像素图像，超越了其他钙钛矿成像器。通过双面界面工程，优化后的 Cu x O/Cs 3 Bi 2 Br 9 /PCBM/BCP (CCPB) PD 的响应速度和开关比分别显着提高了 9333 倍和 503 倍。这些改进归功于超薄 CuO x界面层和旋涂 BCP 层的协同效应，它们与钙钛矿形成了良好匹配的能带排列。我们的研究结果表明，双面界面工程策略可以扩展到其他高激子结合能铋基钙钛矿及其应用，通过提供传统高分辨率传感器的经济高效替代方案，有可能彻底改变数字成像领域。
京公网安备 11010802027423号