68 / 2021-10-30 13:10:50

无机钙钛矿钝化PbS量子点墨水的制备及其红外传感性能研究

硫化铅,量子点,红外探测,无机钙钛矿,配体交换

硫化铅胶体量子点以其便于溶液处理、表面物理化学特性可调以及红外宽谱窄带吸收可调谐的优势在近红外光电应用领域受到极大关注。胶体量子点薄膜以其复杂的多晶界面结构对光电器件的制备以及推广应用提出了严苛的要求，卤素钝化已经尽可能的改善了薄膜性能，但距离实际应用仍有距离。本文采用CsI和CsI/PbI₂混合物作为表面配体，进行液相配体交换制备PbS量子点墨水，在PbS表面形成CsPbI₃钙钛矿配体层，利用钙钛矿高载流子迁移率改善薄膜晶界。实验表明，无机钙钛矿可有效改善器件晶界，使器件暗电流提高一个数量级，同时在950 nm红外光照下响应达到 27.6 mA/W，归一化探测率为2.9×10¹¹ Jones。通过TEM及XPS表征发现，CsPbI₃钙钛矿在PbS量子点表面形成两种不同的配体层是影响器件性能的主要原因。无机钙钛矿钝化PbS量子点墨水是一种制备简单、可有效提高红外光电探测性能和稳定性的方法，为红外传感阵列及成像方面的发展提供了新的路径路径。