近日，中科院大連化物所研究員韓克利帶領(lǐng)復雜分子體系反應(yīng)動力學研究團隊，在全無機鈣鈦礦光電探測器動力學研究中取得新進展。該研究團隊發(fā)現(xiàn)全無機鈣鈦礦微晶激發(fā)態(tài)載流子存在快速擴散行為，以此制備出的光電探測器具有超高靈敏度和快速時間響應(yīng)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進材料》上。

　　光電探測器在信號處理、通訊、生物成像等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。研究人員發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦薄膜具有較高陷阱態(tài)密度，而基于鈣鈦礦單晶光電探測器的電荷收集效率很低。因此基于這些材料的光電探測器通常靈敏度較低，響應(yīng)時間長。

　　該研究團隊于2016年成功制備出有機—無機雜化鈣鈦礦微晶。在此基礎(chǔ)上采用溶液法快速合成了具有較低缺陷態(tài)密度的全無機鈣鈦礦微晶。研究發(fā)現(xiàn)單光子激發(fā)的熒光衰減動力學依賴其發(fā)光波長，而雙光子激發(fā)的熒光衰減動力學與發(fā)射波長無關(guān)。分析表明全無機鈣鈦礦微晶激發(fā)態(tài)載流子存在快速擴散行為。通過構(gòu)建全無機鈣鈦礦微米尺度的光電探測器可以實現(xiàn)高效的電荷收集，該光電探測器具有超高的響應(yīng)度，刷新了目前有報道的全無機鈣鈦礦光電探測器的最高值，而且可以同時實現(xiàn)單光子和雙光響應(yīng)。該工作為制備高性能光電探測器提供了新思路。