近日，深圳大學(xué)物理與光電工程學(xué)院屈軍樂、宋軍教授課題組在國際能源領(lǐng)域頂級期刊《Nano Energy》上發(fā)表鈣鈦礦研究論文，“Self-powered photodetectors based on CsxDMA1-xPbI3 perovskite films with high detectivity and stability”。提出通過改善新型鈣鈦礦材料的光學(xué)性能和穩(wěn)定性，成功地開發(fā)出了同時兼具高探測率、高穩(wěn)定性和寬光譜響應(yīng)的自驅(qū)動光電探測器。

深圳大學(xué)李祿東博士為該論文的第一作者，本論文的通訊作者為深圳大學(xué)宋軍教授，深圳大學(xué)為唯一完成單位。

光電探測器在圖像傳感、光通訊、生物傳感和環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于具有優(yōu)異的光電性能，金屬鹵化物鈣鈦礦被大量研究用于制備高性能的光電探測器。然而，傳統(tǒng)的有機-無機雜化鈣鈦礦，如CH3NH3PbI3 (MAPbI3)、MAPbI3-xClx等，具有較差的長期穩(wěn)定性。而長期穩(wěn)定性相對較好的純無機鈣鈦礦，如CsPbBr3、CsPbIBr2等，則因為帶隙較大而使其光譜響應(yīng)范圍較窄，無法覆蓋整個可見光區(qū)域。因此，要獲得同時兼具高探測率、高穩(wěn)定性和寬光譜響應(yīng)的鈣鈦礦光電探測器仍然是一個挑戰(zhàn)。

針對此問題，深圳大學(xué)屈軍樂和宋軍教授團隊采用新型的鈣鈦礦材料CsxDMA1-xPbI3（DMA+為二甲基胺離子），并通過優(yōu)化設(shè)計其組分比例進一步改善了材料的光學(xué)性能和穩(wěn)定性，從而成功地開發(fā)出了同時兼具高探測率、高穩(wěn)定性和寬光譜響應(yīng)的自驅(qū)動光電探測器。該論文“Self-powered photodetectors based on CsxDMA1-xPbI3 perovskite films with high detectivity and stability”發(fā)表在國際能源領(lǐng)域頂級期刊《Nano Energy》(JCR物理一區(qū)，TOP期刊，實時影響因子17.28)上。

                                                   自驅(qū)動鈣鈦礦光電探測器用于光信號探測的示意圖

                                                     不同組分比例鈣鈦礦薄膜的SEM圖

                                                     優(yōu)化器件在532 nm單色光照下的光響應(yīng)性能

據(jù)悉，2018年至今，屈軍樂教授和宋軍教授課題組圍繞鈣鈦礦制備及其在生物和新能源領(lǐng)域的應(yīng)用在包括Angewandte Chemie International Edition（4篇）、Advanced Materials（2篇）、Advanced Science（1篇）、Chemical Society Reviews（1篇）、Small（3篇）、Laser & Photonics Reviews（2篇）、Nano Energy（2篇）等頂級學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了近40篇高水平的研究論文。