Plasmonic Nb2CTx MXene-MAPbI3 Heterostructure for Self-Powered Visible-NIR Photodiodes

光电二极管 响应度 光电子学 异质结 材料科学 光电探测器 暗电流 MXenes公司 等离子体子 纳米技术
作者
Zhixiong Liu,Jehad K. El‐Demellawi,Osman M. Bakr,Boon S. Ooi,Husam N. Alshareef
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (5): 7904-7914 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c00558
摘要

The ability of MXenes to efficiently absorb light is greatly enriched by the surface plasmons oscillating at their two-dimensional (2D) surfaces. Thus far, MXenes have shown impressive plasmonic absorptions spanning the visible and infrared (IR) regimes. However, their potential use in IR optoelectronic applications, including photodiodes, has been marginally investigated. Besides, their relatively low resistivity has limited their use as photosensing materials due to their intrinsic high dark current. Herein, heterostructures made of methylammonium lead triiodide (MAPbI3) perovskite and niobium carbide (Nb2CTx) MXene are prepared with a matching band structure and exploited for self-powered visible-near IR (NIR) photodiodes. Using MAPbI3 has expanded the operation range of the MAPbI3/Nb2CTx photodiode to the visible regime while suppressing the relatively large dark current of the NIR-absorbing Nb2CTx. In consequence, the fabricated MAPbI3/Nb2CTx photodiode has responded linearly to white light illumination with a responsivity of 0.25 A/W and a temporal photoresponse of <4.5 μs. Furthermore, when illuminated by NIR laser (1064 nm), our photodiode demonstrates a higher on/off ratio (∼103) and faster response times (<30 ms) compared to that of planar Nb2CTx-only detectors (<2 and 20 s, respectively). The performed space-charge-limited current (SCLC) and capacitance measurements reveal that such an efficient and enhanced charge transfer depends on the coordinate bonding between the surface groups of the MXene and the undercoordinated Pb2+ ions of the MAPbI3 at the passivated MAPbI3/Nb2CTx interface.
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
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
可爱的函函应助隐形盼海采纳,获得10
刚刚
明明发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
乐乐应助正之采纳,获得10
2秒前
2秒前
李爱国应助keroro采纳,获得10
3秒前
七页禾发布了新的文献求助10
3秒前
JamesPei应助莫处何安人采纳,获得10
4秒前
4秒前
七月完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
orixero应助明明采纳,获得10
7秒前
谜记发布了新的文献求助10
7秒前
finerain7完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
完美世界应助张可采纳,获得10
8秒前
cao发布了新的文献求助80
8秒前
唐飒发布了新的文献求助10
9秒前
ZY发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI5应助WFLLL采纳,获得10
10秒前
ff发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
陶渊明发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI5应助马倩茹采纳,获得10
13秒前
古月完成签到,获得积分10
15秒前
很多熏熏发布了新的文献求助10
17秒前
keroro发布了新的文献求助10
17秒前
小熵发布了新的文献求助10
17秒前
YilinHou完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI2S应助小雨采纳,获得10
18秒前
19秒前
xiajj发布了新的文献求助10
23秒前
CodeCraft应助廾匸采纳,获得10
24秒前
科研通AI5应助称心寒松采纳,获得10
24秒前
24秒前
keroro完成签到,获得积分10
24秒前
马倩茹发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3740956
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3283797
关于积分的说明 10036810
捐赠科研通 3000526
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1646584
邀请新用户注册赠送积分活动 783787
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 750427