一种基于VO2薄膜的自供电、温度敏感的光电探测器，其暗电流极性可逆

《IEEE Transactions on Electron Devices》：A Self-Powered and Temperature-Sensitive Photodetector Based on VO2 Films With Reversible Dark Current Polarity

基于CH3NH3PbI3/VO2复合薄膜的光探测器在零偏压下表现出高响应度（538 mAW?1）和宽光谱响应（450-800nm），低温下（<306.3K）实现暗电流方向与光电流的对称反转特性，温度依赖性分析揭示相变材料对光电流的增强效应，300K时检测度达3.2×1012 Jones，开关比342。研究提出双相变材料协同策略，通过自旋涂布诱导的钙钛矿不均匀性实现温控自供电机制，为多功能光电传感器开发提供新途径。

　　

摘要：

具有低暗电流和高灵敏度的自供电光电探测器在先进的光电应用中非常受欢迎。本文报道了一种基于CH3NH3PbI3/VO2复合薄膜的新型温度敏感光电探测器，该探测器结合了钙钛矿的强可见光吸收特性和VO2的可逆金属-绝缘体转变（MIT）特性。在零偏压下工作时，该器件表现出优异的自供电性能，响应度高达538 mAW?1，光谱响应范围为450至800纳米。值得注意的是，在306.3 K以下温度时，观察到独特的暗电流极性反转现象，即暗电流的方向与光电流的方向相反。温度依赖性的表征显示，在CH3NH3PbI3和VO2的相变区域附近，光电流动态得到了增强。在300 K时，该器件的探测率为3.2×1012 Jones，开闭比为342。这项工作提出了一种利用双重相变材料协同效应的新策略，通过旋涂诱导的钙钛矿非均匀性实现了温度可调的自供电机制，从而弥合了相变材料与混合钙钛矿系统之间的差距，为多功能光电探测器在双参数传感和自适应光学系统中的应用奠定了基础。