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    福建省物理建设研究所在宽谱带混合光铁电半导体的自驱动检测研究方面取得了进展

    发布日期:2021-02-03 18:24 化学论文

    铁电材料在强光的作用下具有许多独特而优异的物理性质。就铁电和光电耦合而言,具有光伏效应的铁电材料在光电子领域显示出广阔的应用前景,并逐渐发展成为新一代光电器件的有力候选材料。而传统的无机铁电体大多带隙较宽,只能吸收8-20%范围内的可见光,例如传统的无机陶瓷铁电体,BaTiO3(-3.2 eV),LiNbO3(-3.6 eV),BiFeO3(-2.7 eV),Pb(Zr,Ti)O3(-3.6 eV)。窄带隙(Eg 2.0 eV)的铁电材料仍然稀缺,阻碍了铁电和光电耦合的实际应用。

    福建省结构化学研究所结构化学国家重点实验室无机光电功能晶体材料研究员罗俊华重点研究了光与铁电材料的相互作用,化学创造了具有优异半导体光电特性的杂化光铁电材料,开辟了杂化光铁电半导体的新研究领域。最近,该团队开发了一种具有窄带隙的二维多层混合钙钛矿光学铁电半导体。光铁电体的自发极化为5.2/cm2,直接窄带隙为1.8电子伏。结合铁的极化特性和优异的半导体性能,在其晶体bc面上获得了明显的面内铁电光伏效应。利用这种铁电光伏效应,研究人员开发了一种宽光谱带的自驱动探测器,获得了1.5 A/cm2的电流密度和高达105的光电转换比。该研究拓展了新概念光电器件的应用,为光铁电材料的设计提供了新的思路。

    相关研究成果以简讯形式发表于《自然-通讯》。该论文的合著者是,而韩国科技大学博士生是该论文的第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、“从0到1”中国科学院基础前沿科研项目原创性创新项目、中国科学院战略试点项目和国家自然科学基金杰出青年基金的资助。

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