近日，我院能量转换材料与器件课题组在基于钙钛矿单晶的窄带和宽谱双模态自供电光电探测器研究方面取得新进展，相关工作以论文题目“Vertical Pyro-Phototronic Effect and Lateral Photothermoelectric Effect in Perovskite Single Crystals-Based Photodetector for Narrowband and Broadband Dual-Modal Optical Communications”发表在物理类著名期刊《Laser &Photonics Reviews》。硕士研究生胡文志为论文第一作者，郭林娟副教授和杨政副教授为共同通讯作者。
创建能够同时在宽带或窄带模式下工作的金属卤化物钙钛矿双模态光电探测器可应用于加密光通信等领域。然而，现有的研究存在制备工艺复杂和检测范围有限（< 900 nm）等缺点。基于此，本工作展示了基于金属卤化物钙钛矿单晶的自供电双模式光电探测器，通过对这些晶体进行Ag+掺杂并与宽光谱吸收体集成，集成了垂直界面热释电光电子学效应和横向光热电效应。高性能窄带光电探测源于电荷收集窄化效应辅助的垂直界面热释电光电子学效应，使特定波长的光能够穿透界面，具有较高的载流子分离效率和温升。在横向光电探测器中，宽带超材料吸收体作为对电极改善了光热转换并扩大了光吸收，实现了从360到2200 nm的超宽带响应。通过改变金属卤化物钙钛矿单晶的卤素类型，可以将窄带光电探测器的特定响应波段从紫光调制到红光，同时保持宽光谱响应能力。在信号传输过程中充分利用双模式光电检测实现双重加密。该工作为设计用于无线通信和数据安全的多模态光电探测器提供了一种有前途的方法，可应用于光学成像、生物医学和智能传感等领域。
以上工作得到了国家自然科学基金、河北省教育厅项目和河北大学研究创新团队项目等基金的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401990
