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针对当前窄带光电探测器在光谱选择性、响应速度与低功耗之间难以兼得的瓶颈,该研究设计了一种准二维钙钛矿(BA2MA4Pb5IxBr16-x)与有机体异质结(P3HT:PC71BM= 100:1)耦合的分离叠层结构,成功实现了低电压驱动的高性能窄带光电倍增探测器。与传统依赖外部滤光片或数微米厚活性层的电荷收集窄化器件不同,该叠层结构将准二维钙钛矿作为前置光学滤光层,选择性透过目标波长(600 nm),同时抑制300-500 nm短波背景响应;有机体异质结则作为光响应倍增层,通过不连续的电子传输通道诱导电子陷阱和界面能带弯曲,促进空穴隧穿注入,从而在仅3 V偏压下即可获得显著的光电倍增。研究重点考察了钙钛矿薄膜的纳米片分散状态与卤素组成对性能的影响。通过对比有无反溶剂辅助结晶过程发现:无反溶剂制备的薄膜中,不同n值的纳米片沿垂直方向呈非均匀分布,抑制了从顶部向底部的能量传递,并减少了界面复合,从而增强了倍增效应;而反溶剂处理导致的均匀分散虽降低了缺陷态密度,反而削弱了倍增效果。进一步通过I/Br卤素梯度工程调节钙钛矿带隙,发现随着溴含量增加,吸收边逐渐蓝移,短波透过率上升。其中Br-50%器件在保持窄带响应(半高宽60 nm)的同时,将峰值外量子效率提升至1200%,比探测率高达1.82×1011 Jones,明显优于纯碘或纯溴体系。然而过高的溴含量会破坏结晶有序性,增加噪声电流并降低载流子迁移率。最终,厚度仅110 nm的准二维钙钛矿滤光层与有机倍增层的协同设计,不仅避免了外加滤光片和厚有源层,还实现了低偏压、高增益、高光谱选择性的优异性能,为微型化、便携式光电探测系统提供了可行的材料与结构策略。 



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