近日，微电子科学与技术学院朱璐副教授带领团队在国际顶级光学期刊《Laser & Photonics Reviews》(中科院1区top)发表题为《2D/Quasi-2D/3D CsPbIxBr3–x Vertical Heterostructures for High-Performance Infrared-Blind Visible-Light Photodetectors Towards Imaging Application》的研究论文。我院朱璐副教授和黄展锋助理教授为共同通讯作者，硕士生梁鹰为学生第一作者。
硅基光探测器的固有近红外响应会导致不必要的背景噪声，削弱其在可见光应用中的性能。具有~720 nm吸收截止波长的全无机钙钛矿CsPbIxBr3–x是红外盲可见光光探测器件的理想活性层材料。然而，其较差的相位稳定性和多晶薄膜表面的高缺陷密度显著影响器件性能。在CsPbIxBr3–x上构建低维/三维异质结构是同时解决稳定性和缺陷问题的有效方法。
为此，光子感知团队提出了一种简便且通用的策略，通过PEABr两步表面处理，成功构建了二维PEA2PbI2Br2/准二维PEA2CsPb2I5Br2/三维CsPbIxBr3–x异质结结构。第一步的PEABr处理有利于二甲基铵碘化物的挥发，提高了相位稳定性。第二步加入强极性甲醇溶液，PEABr可以与富含PbIxBr2–x的表面反应，形成低维/三维钙钛矿异质结构。基于异质结构的光探测器在光二极管型光电探测器中表现出优异的性能和增强的稳定性，特别是在690 nm时具有84%的外量子效率和3.1 × 10¹² Jones的探测率，以及163 dB的线性动态范围。最后，展示了可见光成像应用。
该研究提供了一种通用方法来实现CsPbIxBr3-x异质结结构，推动了红外盲可见光探测应用的发展。
