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 光伏系统 光学 物理 生态学 复合材料 生物
作者
Huijuan Wu,Zhongyu Liu,Bingkun Wang,Li Zheng,S. 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:1
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
3秒前
糕冷草莓完成签到,获得积分10
5秒前
1huiqina发布了新的文献求助10
5秒前
ycw992847127完成签到,获得积分10
6秒前
白白白完成签到,获得积分10
7秒前
李克杨发布了新的文献求助10
7秒前
SSSstriker完成签到,获得积分10
10秒前
小美爱科研完成签到,获得积分10
10秒前
爱吃修勾右完成签到 ,获得积分20
12秒前
俭朴新之完成签到 ,获得积分10
12秒前
David完成签到 ,获得积分0
13秒前
17秒前
勇者先享受生活完成签到 ,获得积分10
18秒前
专注的水壶完成签到 ,获得积分10
18秒前
李克杨完成签到,获得积分10
18秒前
mito应助小李采纳,获得30
18秒前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分10
21秒前
17852573662发布了新的文献求助10
24秒前
麕麕完成签到 ,获得积分10
24秒前
嗯嗯嗯哦哦哦完成签到 ,获得积分10
26秒前
Airhug完成签到 ,获得积分10
27秒前
支半雪发布了新的文献求助60
30秒前
张小度ever完成签到 ,获得积分10
32秒前
一心完成签到,获得积分10
33秒前
敏感元正完成签到,获得积分10
33秒前
萧水白应助zzt采纳,获得10
34秒前
NDrDicp完成签到,获得积分10
34秒前
稳重的秋天完成签到,获得积分10
35秒前
鄂老三完成签到 ,获得积分10
36秒前
烂漫的蜡烛完成签到 ,获得积分10
37秒前
苹果骑士完成签到,获得积分10
38秒前
000完成签到 ,获得积分10
39秒前
刘雨森完成签到 ,获得积分10
45秒前
Abdurrahman完成签到,获得积分10
47秒前
yhy完成签到 ,获得积分10
48秒前
48秒前
mads完成签到 ,获得积分10
48秒前
53秒前
支半雪发布了新的文献求助30
54秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788086
关于积分的说明 7784523
捐赠科研通 2444109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299758
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625574
版权声明 601011