近日，公司低维能量转换材料与器件课题组在硅基钙钛矿光电探测器研究方面取得新进展，相关结果“Greatly improved photoresponse in the MAPbBr3/Si heterojunction by introducing an ITO layer and optimizing MAPbBr3 layer thickness”发表在Optics Express（2022，30，11536）。硕士研究生郭思阳为论文第一作者，乔双博士为通讯作者。
近年来，有机-无机杂化钙钛矿因具有高吸收系数、可调禁带宽度、高迁移率和低载流子复合率等优异的光学和电学性能而备受关注。本工作中作者通过简单的旋涂工艺在单晶Si衬底上制备MAPbBr3构成MAPbBr3/Si异质结光电探测器，提出了一种通过引入ITO导电层和优化MAPbBr3层厚度来提高其性能的简单方法。MAPbBr3/Si异质结具有405-1064 nm的宽光谱响应范围，当引入ITO层后，其响应度从0.394 mA/W增加至0.426 A/W，探测率从0.11×1010 Jones增加至5.17×1010 Jones，分别提升了1.08×105%和4.7×103%；同时，响应时间由2176/257 ms降低至~130/125 ms，并获得了良好的环境稳定性。此外，通过优化MAPbBr3层厚度，器件性能得到进一步改善，当MAPbBr3厚度为~215 nm时，器件性能达到最佳，响应度为 0.87 A/W, 探测率为1.92×1011 Jones，响应时间为~129/130 ms。这一结果不仅为优化MAPbBr3/Si异质结的性能提供了一种简单有效的方法，而且为设计基于钙钛矿的宽带、高光响应、快速和低成本的光电器件提供了新思路。
该工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金和河北省科技计划项目等经费的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1364/OE.453909
