Integration of PbS Quantum Dots with 3D-Graphene for Self-powered Broadband Photodetectors in Image Sensors

量子点 光电探测器 石墨烯 宽带 响应度 光电子学 材料科学 异质结 近红外光谱 吸收(声学) 纳米技术 电子线路 光伏系统 光学 物理 电气工程 量子力学 工程类 复合材料
作者
Huijuan Wu,Zhongyu Liu,Bingkun Wang,Li Zheng,Shanshui Lian,Jinqiu Zhang,Shan Zhang,Guanglin Zhang,Zhongying Xue,Siwei Yang,Xinhong Cheng,Guqiao Ding,Zhiduo Liu,Caichao Ye,Gang Wang
出处
期刊:ACS Photonics [American Chemical Society]
卷期号:11 (3): 1342-1351 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsphotonics.3c01803
摘要

High-performance broadband photodetectors (PDs) are crucial in various military and civilian applications. However, conventional near-infrared (NIR) PDs still face several inevitable self-limitations such as a finite light absorption range for silicon (Si) and large area array issues for InGaAs. In response to these challenges, this work proposes a high-performance and uncooled NIR PD with wide-band response and long-term stability, which is integrated by the PbS quantum dots (QDs)/three-dimensional graphene (3D-graphene)/Si heterojunction. The incorporation of nanostructures (3D-graphene) and interface engineering (PbS QDs) on Si efficiently modulates carrier transport, optimizes light absorption, and enhances photovoltaic conversion efficiency. The detection range of the as-proposed Si-based PD can be extended to 2200 nm. And even at this wavelength, the device exhibits high detectivity (6.8 × 1010 Jones) and high responsivity (5.2 × 104 mA/W). Furthermore, the device demonstrates satisfactory reproducibility and long-term stability, holding significant promise in optical logic gate circuits and infrared imaging applications. This research unlocks the full potential of Si in NIR detection and underscores its considerable potential in the development of next-generation NIR imaging and integrated circuits.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
张nmky发布了新的文献求助10
1秒前
li发布了新的文献求助10
1秒前
asd完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小蘑菇应助小眠羊采纳,获得10
3秒前
字幕君完成签到 ,获得积分10
5秒前
冯博雅发布了新的文献求助10
6秒前
shark完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
可爱的函函应助橘络采纳,获得10
9秒前
谦让成协完成签到,获得积分10
9秒前
阔达善愁完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
鱼不鱼完成签到,获得积分10
13秒前
雨琴发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
丛岩完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
15秒前
HEYATIAN完成签到 ,获得积分10
15秒前
那无若完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
晶晶完成签到,获得积分10
16秒前
dy发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
CG完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
小眠羊发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
多情小熊猫完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
Wenqi完成签到,获得积分10
22秒前
冷静妙旋发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
wyyj发布了新的文献求助30
23秒前
隐形曼青应助Lucy采纳,获得10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6226884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8051807
关于积分的说明 16789594
捐赠科研通 5310245
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828655
邀请新用户注册赠送积分活动 1806315
关于科研通互助平台的介绍 1665190