近日，吉林大學副教授李順心等人在高性能近紅外光電探測器方面取得重要突破。研究團隊創新性地提出了一種雙納米光柵結構與上轉換納米顆粒（UCNP）相結合的策略，以增強MAPbBr3的穩定性，并將其光譜響應范圍擴展至近紅外區域。雙納米光柵結構不僅增強了光捕獲能力，還通過原位封裝提升了器件的環境穩定性與機械柔性。相關成果發表在《先進材料》上。
近紅外（NIR）光電探測器在光通信、醫療成像、環境監測、5G通信、自動駕駛及物聯網（IoT）等領域具有廣泛應用前景。目前，商業化的近紅外探測器主要基于硅、鍺、銦鎵砷（InGaAs）等材料，但其制備工藝較為復雜、成本高昂，且難以實現柔性化與大面積集成。鈣鈦礦材料因其可調帶隙、強光吸收和高載流子遷移率等優勢，在光電探測領域展現出巨大潛力。然而，其在近紅外區域的吸收率低，且存在穩定性差的問題，限制了其實際應用。
本研究中，團隊構建的光電探測器通過“光轉換–光捕獲–光電轉換”的三重協同效應，實現了鈣鈦礦光電探測器在近紅外波段的高性能探測與優異穩定性。基于該策略，器件在 980 nm 條件下實現了 2.9 A·W?1 的響應度和 1.34 × 1011 Jones 的探測率，并在空氣中存放 4 個月及經歷 3000 次彎折后分別保持 78.6% 與 72.4% 的性能。
該研究為柔性近紅外傳感與多功能光電集成系統的發展提供了可行路徑。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202515848