DFT+试验-杨国峰：某种异质结构紫外-可见光谱光电探测器

  郭嘉睿; 叶炳杰; 谷燕; 刘玉申；杨希峰；谢峰；张秀梅; 钱维莹；张向阳; 陆乃彦；杨国锋

  二维有机-无机杂化钙钛矿 (OIP) 因为其明显的环境稳定性、可调的带隙和结构多样性，在钙钛矿光电探测器 (PD) 中表现出了抱负的使用远景，而且因为OIPs的带隙可以终究靠组分的改变来调理，所以OIPs是制备光电探测器的抱负资料。近年来，BA2PbI4作为一种很有出路的制备PD的候选资料而备受重视。

  但是，包含BA2PbI4在内的大多数钙钛矿或许面对窄带呼应的巨大应战。因而，要战胜钙钛矿的窄带呼应问题，一个有用的办法是将钙钛矿与适宜的宽禁带半导体集成以拓展器材的呼应光谱。本文规划了一个依据BA2PbI4/GaN异质结构的光电探测器，经过将BA2PbI4与宽禁带半导体GaN结合，使规划出的BA2PbI4/GaN异质结光电探测器具有从紫外到可见光区域的宽波段呼应才能，而且在呈现出杰出的整流效应。

  经过透射电子显微镜 (TEM)、原子力显微镜 (AFM) 和光致发光 (PL) 等表征手法对BA2PbI4的描摹和光学功能进行了表征，此外，经过Quantum ATK不闻不问软件核算并结合能带理论证明了该异质结为II型能带摆放，并对BA2PbI4/GaN异质结PD进行了电流机制剖析。

  图1. BA2PbI4资料描摹、光学功能以及异质结AFM、不闻不问能带结构图

  近来，江南大学杨国锋教授在ACS Applied Materials & Interfaces上宣布了依据BA2PbI4/GaN异质结、具有从紫外到可见波段呼应才能的宽波段光电探测器。在该项作业中，经过将BA2PbI4与宽禁带半导体GaN集成以构成BA2PbI4/GaN异质结，战胜钙钛矿窄带呼应的缺陷，从而到达拓展器材呼应光谱的意图。

  经过剖析触摸前后BA2PbI4/GaN异质结的能带图，来探求BA2PbI4/GaN异质结光电探测器的电流传输机制。终究依据成果得出该BA2PbI4/GaN异质结光电探测器完结了从紫外到可见波段的宽波段呼应，而且呈现出杰出的整流效应。

  图2. BA2PbI4/GaN异质结PD结构图、归一化光谱呼应以及能带示意图

  研讨团队将二维钙钛矿资料BA2PbI4与宽禁带半导体资料GaN集成以构成BA2PbI4/GaN异质结构，使用GaN的宽禁带特性，完结了BA2PbI4/GaN异质结光电探测器紫外到可见波段的宽波段检测，而且在漆黑条件下具有十分杰出的整流效应。这项作业证明了BA2PbI4-GaN异质结构在光电探测器方面的巨大潜力，并为进一步开发宽波段钙钛矿/GaN光电子器材供给了有用的途径。

  相关论文宣布在ACS Applied Materials & Interfaces上，江南大学硕士研讨生郭嘉睿为文章的榜首作者，杨国锋教授为通讯作者。

  杨国锋 教授：长时间从事III-V族宽禁带半导体和低维半导体电子和光电器材及其体系使用研讨作业，已在SCI学术刊物上宣布学术论文100余篇。请求发明专利6项。掌管国家自然科学基金4项，江苏省自然科学基金1项，江苏省要点研制和无锡市科技开展基金各1项，参加完结国家973、863、自然科学基金和江苏省自然科学基金等多项要点项目课题。获我国电子学会科技进步奖1项，我国轻工业联合会和我国商业联合会科技进步奖各2项，获2016年“我国光学重要发展”和“江苏青年光学科技奖”。