本文转载自公众号：发光材料与器件
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成果概述
吉林大学宋宏伟教授与大连民族大学徐文教授在无铅钙钛矿光电探测器开发与制备中取得重要进展。该研究工作基于无铅Cs2AgBiBr6钙钛矿薄膜，通过引入Na+，Ce3+共掺杂和Ag 纳米薄膜协同作用，制备出了高灵敏度，稳定及快响应时间的无铅钙钛矿光电探测器，为该类型光电探测器进一步研究开辟了新的路径。
光电探测器即将光信号转换为电信号是光电器件的核心部件，在成像、监控、传感等领域有着广泛的应用。溶液处理的金属铅卤化物钙钛矿由于具有大的吸收系数、长的载流子扩散长度、高载流子迁移率和一定程度的缺陷容忍，已经被作为制备高灵敏度和快速响应光电探测器的光吸收层材料。然而，对于铅基钙钛矿而言两个重要问题制约着其向商业化的进一步发展，即Pb2+毒性问题和材料稳定性问题。同时，其对紫外-蓝光区域响应灵敏度较低。
针对以上问题，吉林大学宋宏伟教授和大连民族大学徐文教授合作制备得到无铅Cs2AgBiBr6钙钛矿薄膜，解决了Pb2+毒性问题。同时，将Na+，Ce3+共掺杂Cs2AgBiBr6钙钛矿薄膜中，减少了薄膜缺陷态密度，提高了载流子迁移率。另外，引入Ag纳米薄膜在器件中，由于其具有表面等离子效应，而且提供了电荷转移通道，减少了界面处电荷损失，提高器件光电性能。最终，基于Cs2AgBiBr6：Na+，Ce3+/Ag 复合薄膜制备到的无铅钙钛矿光电探测器，在460nm处探测率为1.34×1012Jones，同时具有较好的长时稳定性和紫外光照稳定性。
图（a）光电探测器结构示意图；（b）Cs2AgBiBr6：Na+，Ce3+晶体结构图；（c）Ag 纳米薄膜形貌结构图；（d）光电探测器截面形貌图；（e）Cs2AgBiBr6 和 Cs2AgBiBr6:Na+, Ce3+ 薄膜紫外光电子能谱图；（f）在波长460nm下，通过FDTD模拟Ag纳米颗粒周围电场分布；（g）光电探测器能级分布图。
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作者简介
该论文第一作者为吉林大学博士生丁楠，同时河南大学潘根才副教授也参与了该工作。相关工作在线发表在光学顶级期刊Laser Photonics Reviews，同时该工作得到了国家自然科学基金（62175025, 11974143, U1801253, 51788104 ）和大连市杰出青年基金（2021RJ07 ）及吉林省自然科学基金（20200201252JC ）的支持。
https://doi.org/10.1002/lpor.202200301
仪器推荐
本文中钙钛矿薄膜可采用FluoroMax+测试，满足稳态光谱，并可扩展满足荧光寿命、量子产率等测试需求，在测试中可满足气氛保护，配合固体样品支架自聚焦，角度可调减少杂散光。纳秒级寿命可采用DeltaDiode光源测试，高能量、窄脉宽，确保快速稳定测试。
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