Un photodétecteur à large bande traité en solution basé sur une pérovskite hybride organique-inorganique et une hétérojonction organique en vrac a été démontré, obtenir des spectres de réponse à large bande jusqu'à 1000 nm avec un EQE élevé dans la région NIR, une vitesse de réponse ultrarapide de 5,6 ns et une large plage dynamique linéaire de 191 dB. De façon encourageante, en raison de la capacité d'imagerie à plage dynamique élevée, une imagerie réelle visible-NIR de haute qualité est obtenue, permettant la traduction accélérée des applications de photodétecteurs traités en solution du laboratoire au marché de l'imagerie

Photodétecteurs, un composant optoélectrique clé pour la traduction de signaux optiques en signaux électriques, sont d'un grand intérêt dans un large éventail de domaines :production industrielle, affaires militaires, détection biochimique, communication optique, etc. Pérovskites hybrides organiques-inorganiques (OIHP), en raison de leurs excellentes propriétés optiques et électriques, y compris la bande interdite directe accordable, absorption optique prééminente, grande mobilité des transporteurs, et une faible densité de pièges, ont suscité un immense intérêt de recherche pour les cellules solaires à couche mince, LED, et photodétecteurs. Dans les années récentes, la fabrication et les caractérisations des OIHP ont été avancées et des photodétecteurs à haute sensibilité, une réponse rapide, et une grande plage dynamique linéaire ont été signalées. Cependant, contourner les limitations existantes de la bande de détection de la lumière visible résultant de la bande interdite du matériau pérovskite, de nouvelles architectures d'appareils et de nouveaux systèmes de matériaux sont nécessaires pour offrir des performances élevées sur une large gamme spectrale allant jusqu'au proche infrarouge.

Dans le nouvel article publié dans Science de la lumière et applications , des scientifiques du State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Collège des sciences et de l'ingénierie électroniques, Université de Jilin, Chine, Laboratoire clé d'État de physique infrarouge, Institut de physique technique de Shanghai, Académie chinoise des sciences et Université de l'Académie chinoise des sciences, Chine, et ses collègues ont conçu de nouveaux photodétecteurs OIHP combinés à une structure de bande appropriée à hétérojonction organique en vrac (BHJ), atteindre une efficacité quantique externe élevée (EQE) supérieure à ~ 54% dans la région NIR. Bénéficiant d'une faible densité de pièges dans la couche d'absorption de la lumière et d'une mobilité élevée des porteurs dans la couche de transport, les photodétecteurs OIHP/BHJ ont des temps de réponse ultra-rapides de seulement 5,6 nanosecondes par la méthode du photocourant transitoire (TPC) qui peut atténuer le problème de la constante de temps résistance-capacité.

Pour vérifier davantage la capacité de détection à large bande et la grande plage dynamique linéaire (LDR), ils ont adopté les photodétecteurs OIHP/BHJ pour construire un système d'imagerie optique à balayage à un seul pixel. L'imagerie de haute qualité des graphiques de lettres complexes et l'imagerie visible/NIR de la bobine thermique sont obtenues grâce au système d'imagerie basé sur les photodétecteurs OIHP/BHJ avec un grand LDR, vitesse de réponse ultra-rapide, et stabilité à température ambiante. D'où, Les photodétecteurs OIHP de pointe peuvent accélérer la traduction des applications de photodétecteurs traités en solution du laboratoire au marché de l'imagerie.