Precise design of chiral-polar hybrid perovskites toward efficient self-powered full-stokes photodetection

光探测 极地的 纳米技术 材料科学 光电子学 物理 光电探测器 量子力学
作者
Huajie Wu,Zhijin Xu,Xin Dong,Cong Wang,Jing Liang,Tianqi Chen,Xiaoqi Li,Junhua Luo,Chengmin Ji
标识
DOI:10.59717/j.xinn-mater.2024.100084
摘要

<p>Full-Stokes polarimeters can efficiently discriminate the multipolarization of lights, showing great potential in fields of medical science, military and optoelectronics. However, most of the current full-Stokes polarimeters are limited by complex optical devices and low detection accuracy of Stokes vectors, which impeded their practical optoelectronic application. In this work, we successfully designed two novel chiral-polar hybrid perovskites, ((<i>R</i>)-<i>��</i>-MPA)PAPbI<sub>4</sub> and ((<i>S</i>)-<i>��</i>-MPA)PAPbI<sub>4</sub> (<b>R-1</b> and <b>S-1</b>, MPA = methylphenethylamine and PA = propylamine), which show distinctive bulk photovoltaic effect (BPVE). The BPVE enables efficient self-driven detection of linearly and circularly polarized light (LPL and CPL, respectively) in a single-crystal device of <b>R-1</b>. Such detection possesses high LPL sensitivity with a polarization ratio reaching 1.52 and CPL distinguishability reaching 0.4, achieving highly accurate full-Stokes polarization detection with the Stokes parameter averaging error of less than 0.08. To the best of our knowledge, this is the first report on chiral hybrid perovskite realizing self-powered full-Stokes photodetection based on BPVE. These results provide new insights into the design of chiral materials for high-performance multipolarization photodetection.</p>
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