近日，我院蓝色能源研究团队提出并设计了一种新型的自驱动紫外光电探测器，研究成果以"Realization of Self-powered High-performance Photodetection via Electrostatic Field Enhancement and Dark Current Suppression"为题在《Advanced Energy and Sustainability Research》杂志上发表。

自驱动紫外光电探测器在绿色低碳物联网的构建中具有吸引力，由于构建强内建电场以及抑制暗电流的技术难题，大部分报道的器件的关键探测性能（如光暗比，响应度，探测率）仍不能令人满意。对此，我院蓝色能源团队设计了一种基于PTFE驻极体调控增强的高性能ITO/PTFE/TiO₂/GaN自驱动紫外光电探测器（UV PD）。驻极体PTFE的引入不仅较好地抑制了暗电流，其在PTFE/TiO₂界面形成的内静电场与TiO₂/GaN异质结内建电场的耦合作用还增强了光生载流子的分离效率，提升了探测性能。在0 V偏压下，ITO/PTFE/TiO₂/GaN UVPD的光暗比相较于ITO/TiO₂/GaN UVPD提高了2297倍，响应时间增快了1.69/2.96倍。进一步制备了具有表面TiO₂微米圆柱的微结构M-ITO/PTFE/TiO₂/GaN UV PD，在360 nm光照下，其具有高达3.65×10⁵的超高光暗比，280.1 mA/W的响应度，1.97 ×10¹³ Jones的高探测率以及4.3/3.0 ms的快速响应时间。该研究为未来高性能的自驱动紫外光电探测器的设计提供了新的思路。

相关工作得到了“国家自然科学基金”经费项目的大力支持。

论文作者：陈政帮（硕士生），林水秀（硕士生），刘新世（硕士生），林显琦（硕士生），万玲玉（通讯作者）

论文链接：http://doi.org/10.1002/aesr.202400052