基于等离子体增强上转换发光的窄带1550 nm光探测OA北大核心CSTPCD
近红外光(NIR)探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器(PDs)研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被禁带宽度更宽的半导体吸收,进而制备出性能优异的上转换PDs。然而,NIR窄带上转换PDs的实现仍然面临一些困难,例如稀土离子荧光量子效率低、需要高泵浦阈值才能实现可探测的上转换发光。在此,我们利用NaYF4∶4%Er UCNPs与钙钛矿半导体层相结合,实现了1550 nm的窄带上转换PDs。通过使用具有局域表面等离子体共振效应的银纳米棒层(Ag NRs)增强了UCNPs的上转换发光,从而降低了上转换PDs的泵浦阈值。基于Ag NRs/NaYF4∶4%Er UCNPs/MAPbI3复合结构的PDs的最佳响应度(R)和探测率(D*)分别约为48.5 mA/W和5.7×10^(8) Jones。与纯UNCP/MAPbI3 PDs相比,R和D*均提高了一个数量级。我们成功地构建了一种简单的策略来制造出稳定的近红外窄带PDs。
周博明;覃子晟;王姝欢;杨棕媛;江苇瑶;赵赫然;曹鹏;鲍民杰;程惠宁;季亚楠;
大连民族大学物理与材料工程学院,国家民委新能源与稀土资源利用重点实验室,辽宁省光敏材料与器件重点实验室,辽宁大连116600
电子信息工程
上转换发光局域表面等离子体共振局域场调制窄带近红外光电探测器
《发光学报》 2024 (001)
P.139-148 / 10
国家自然科学基金(12104084);辽宁省教育厅基本科研项目(LJKQR20222484);大连市科技人才创新支持政策(2022RQ020);区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室开放基金(2023GZKF06)。
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