近日，中山大學微電子科學與技術學院朱璐副教授帶領團隊在國際頂級光學期刊《Laser & Photonics Reviews》(中科院1區(qū)top)發(fā)表題為《2D/Quasi-2D/3D CsPbIxBr3–x Vertical Heterostructures for High-Performance Infrared-Blind Visible-Light Photodetectors Towards Imaging Application》的研究論文。中山大學微電子科學與技術學院朱璐副教授和黃展鋒助理教授為共同通訊作者，碩士生梁鷹為學生第一作者。

硅基光探測器的固有近紅外響應會導致不必要的背景噪聲，削弱其在可見光應用中的性能。具有~720 nm吸收截止波長的全無機鈣鈦礦CsPbIxBr3–x是紅外盲可見光光探測器件的理想活性層材料。然而，其較差的相位穩(wěn)定性和多晶薄膜表面的高缺陷密度顯著影響器件性能。在CsPbIxBr3–x上構建低維/三維異質結構是同時解決穩(wěn)定性和缺陷問題的有效方法。

為此，光子感知團隊提出了一種簡便且通用的策略，通過PEABr兩步表面處理，成功構建了二維PEA2PbI2Br2/準二維PEA2CsPb2I5Br2/三維CsPbIxBr3–x異質結結構。第一步的PEABr處理有利于二甲基銨碘化物的揮發(fā)，提高了相位穩(wěn)定性。第二步加入強極性甲醇溶液，PEABr可以與富含PbIxBr2–x的表面反應，形成低維/三維鈣鈦礦異質結構?；诋愘|結構的光探測器在光二極管型光電探測器中表現出優(yōu)異的性能和增強的穩(wěn)定性，特別是在690 nm時具有84%的外量子效率和3.1 × 10¹² Jones的探測率，以及163 dB的線性動態(tài)范圍。最后，展示了可見光成像應用。

該研究提供了一種通用方法來實現CsPbIxBr3-x異質結結構，推動了紅外盲可見光探測應用的發(fā)展。