Thermal Imaging with Plasmon Resonance Enhanced HgTe Colloidal Quantum Dot Photovoltaic Devices

响应度 材料科学 光电子学 量子点 等离子体子 热的 表面等离子共振 红外线的 光电探测器 光伏系统 光学 探测器 纳米技术 纳米颗粒 物理 气象学 生物 生态学
作者
Xin Tang,Matthew M. Ackerman,Philippe Guyot‐Sionnest
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:12 (7): 7362-7370 被引量:162
标识
DOI:10.1021/acsnano.8b03871
摘要

Thermal imaging in the midwave infrared plays an important role for numerous applications. The key functionality is imaging devices in the atmospheric window between 3 and 5 μm, where disturbance from fog, dust, and other atmospheric influence could be avoided. Here, we demonstrate sensitive thermal imaging with HgTe colloidal quantum dot (CQD) photovoltaic detectors by integrating the HgTe CQDs with plasmonic structures. The responsivity at 5 μm is enhanced 2- to 3-fold over a wide range of operating temperatures from 295 to 85 K. A detectivity of 4 × 1011 Jones is achieved at cryogenic temperature. The noise equivalent temperature difference is 14 mK at an acquisition rate of 1 kHz for a 200 μm pixel. Thermal images are captured with a single-pixel scanning imaging system.
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