近日，中科院大連化物所研究員韓克利帶領(lǐng)復(fù)雜分子體系反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，在全無(wú)機(jī)鈣鈦礦光電探測(cè)器動(dòng)力學(xué)研究中取得新進(jìn)展。該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)全無(wú)機(jī)鈣鈦礦微晶激發(fā)態(tài)載流子存在快速擴(kuò)散行為，以此制備出的光電探測(cè)器具有超高靈敏度和快速時(shí)間響應(yīng)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。

　　光電探測(cè)器在信號(hào)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(cè)器的電荷收集效率很低。因此基于這些材料的光電探測(cè)器通常靈敏度較低，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。

　　該研究團(tuán)隊(duì)于2016年成功制備出有機(jī)—無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)鈣鈦礦微晶。研究發(fā)現(xiàn)單光子激發(fā)的熒光衰減動(dòng)力學(xué)依賴其發(fā)光波長(zhǎng)，而雙光子激發(fā)的熒光衰減動(dòng)力學(xué)與發(fā)射波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。分析表明全無(wú)機(jī)鈣鈦礦微晶激發(fā)態(tài)載流子存在快速擴(kuò)散行為。通過(guò)構(gòu)建全無(wú)機(jī)鈣鈦礦微米尺度的光電探測(cè)器可以實(shí)現(xiàn)高效的電荷收集，該光電探測(cè)器具有超高的響應(yīng)度，刷新了目前有報(bào)道的全無(wú)機(jī)鈣鈦礦光電探測(cè)器的最高值，而且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)單光子和雙光響應(yīng)。該工作為制備高性能光電探測(cè)器提供了新思路。