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Highly Efficient and Stable Self-Powered Perovskite Photodiode by Cathode-Side Interfacial Passivation with Poly(Methyl Methacrylate)

钝化 钙钛矿(结构) 材料科学 光电二极管 阴极 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸酯 光电子学 化学工程 光化学 复合材料 共聚物 化学 聚合物 图层(电子) 物理化学 工程类
作者
Sunny Kim,Jae‐Woo Park,Yushika Aggarwal,Shital Sharma,Eun Ha Choi,Byoungchoo Park
出处
期刊:Nanomaterials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:13 (3): 619-619 被引量:10
标识
DOI:10.3390/nano13030619
摘要

For several years now, organic–inorganic hybrid perovskite materials have shown remarkable progress in the field of opto-electronic devices. Herein, we introduce a cathode-side passivation layer of poly(methyl methacrylate) (PMMA) for a highly efficient and stable self-powered CH3NH3PbI3 perovskite-based photodiode. For effective noise–current suppression, the PMMA passivation layer was employed between a light-absorbing layer of CH3NH3PbI3 (MAPbI3) perovskite and an electron transport layer of [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester. Due to its passivation effect on defects in perovskite film, the PMMA passivation layer can effectively suppress interface recombination and reduce the leakage/noise current. Without external bias, the MAPbI3 photodiode with the PMMA layer demonstrated a significantly high specific detectivity value (~1.07 × 1012 Jones) compared to that of a conventional MAPbI3 photodiode without a PMMA layer. Along with the enhanced specific detectivity, a wide linear dynamic response (~127 dB) with rapid rise (~50 μs) and decay (~17 μs) response times was obtained. Furthermore, highly durable dynamic responses of the PMMA-passivated MAPbI3 photodiode were observed even after a long storage time of 500 h. The results achieved with the cathode-side PMMA-passivated perovskite photodiodes represent a new means by which to realize highly sensitive and stable self-powered photodiodes for use in developing novel opto-electronic devices.
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