针对柔性光电探测器性能受限于微纳光敏结构与柔性基底间界面结合弱、暗电流高及功耗大等影响,提出一种基于压电光电子效应的性能增强策略,利用电纺直写技术构建以氧化锌(ZnO)为主纤维、铜氨络合物(Cu(NH3))(CN)为辅助调控纤维的双组分体系,制备高度可控的ZnO@(Cu(NH3)(CN)多层纳米纤维堆叠结构。该结构显著增强了纤维间的界面耦合稳定性,并利用堆叠界面产生的压电光电子效应在接触界面引入非对称势垒与内建电场,抑制热激发电子迁移,将器件暗电流降低至1.12×10-7A,显著减少静态功耗。通过合理调控堆叠层数(5~25层),实现器件阈值电压在6~20 V内可调,赋予其可编程的逻辑控制能力。实验结果表明,在254 nm紫外光照射下,探测器响应度达13.3 A/W,响应时间与恢复时间分别为11 ms和9 ms,表现出优异的光学探测性能。ZnO与(Cu(NH3))(CN)纳米纤维正交堆叠结构在微观电场调控与光电转换效率提升方面具有显著优势,在低功耗、高响应的柔性光电探测系统中具有重要应用潜力,为下一代柔性光电器件的设计提供了新思路。
Xianruo et al. (Thu,) studied this question.