近日，深圳大學化學與環境工程學院趙辰陽副研究員團隊與復旦大學微電子學院吳小晗副研究員團隊合作在期刊《Small》（影響因子13.3，中科院JCR1區，TOP期刊）上發表了題為《Flexible and Filter-Free Color-Imaging Sensors with Multicomponent Perovskites Deposited Using Enhanced Vapor Technology》的研究論文。深圳大學為第一通信單位。
光電探測器是一種將光信號輸出為電信號的光電器件，其在大到國防安全、小到日常生活都有著廣泛的應用，如光電通信、自動駕駛、環境監測、彩色成像等。近年來，金屬鹵化物鈣鈦礦材料因其對整個可見光區大的吸收係數、帶隙可調節、較長的載流子擴散長度與壽命、容易製備等特點而被廣泛應用於光電領域，包括太陽能電池、發光二極體、雷射器、光電探測器等。然而，單一鈣鈦礦材料光電探測器只能實現對光信號的強度探測，無法實現對顏色的識別。為了達到顏色感知的目的，鈣鈦礦材料的圖案化勢在必行。目前報導的圖案化鈣鈦礦材料陣列多採用光刻等溶液方法，過程比較複雜繁瑣。氣相法也可用於製備圖案化的鈣鈦礦材料，但是該方法製備出的薄膜光電性能一般較弱，限制了其在彩色成像領域的應用。
如圖所示，利用氣相熱蒸鍍法在質子化3-氨丙基三乙氧基矽烷單分子層處理的基底上製備出了高質量的鈣鈦礦薄膜。研究表明，相比於未處理基底上的鈣鈦礦薄膜，該薄膜具有更少的晶界缺陷、更大的晶粒尺寸、更強的光吸收效率、更長的螢光量子壽命等優點。基於該薄膜的光電探測器表現出了優異的光響應特性、長時間環境穩定性和機械柔性。通過該方法製備出了三種具有不同鹵素組分的圖案化鈣鈦礦薄膜陣列，實現了對紅、綠、藍三種顏色的識別以及彩色成像。因此，該研究工作成功驗證了高性能、多組分圖案化鈣鈦礦材料用於柔性無過濾器彩色成像傳感器的可行性，揭示了其在其它光電領域的應用前景，如高光譜成像等。
來源：深圳大學
原文連結：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202007543