徐晓宝、曾海波等在探测成像领域最新研究进展

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近日，我校新型显示材料与器件工信部重点实验室基于二维钙钛矿的取向生长调控，实现300-1050nm宽波段偏振探测器，该研究成果发表在国际著名期刊《先进材料》（Advanced Materials，影响因子IF~27.4），题为“定向生长钙钛矿实现300-1050nm光子偏振态选择感知和成像”（Oriented Perovskite Growth Regulation Enables Sensitive Broadband Detection and Imaging of Polarized Photons Covering 300-1050 nm，Adv Mater 2021,33,2003852）。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202003852。徐晓宝教授和曾海波教授为该论文通讯作者。
       光身为一种电磁波，除了波长、强度这些信息，偏振也是其一种特殊的“指纹”信息。以光的偏振态进行的探测被称作偏振探测，在传统光探测的基础上，偏振态信息的加入可以使得探测图像具有更高的对比度，且可以更有效地抑制探测目标所处的背景噪音。因此，偏振探测技术在各领域都得到了广泛的应用。除了使用光学设备实现的偏振，从材料角度，偏振的实现可以通过光学活性层的图案化加工，或者直接采用2D材料，如过渡金属硫化物材料来实现。但是，这会带来制备方式复杂、成本高以及较低的电学性能等问题。
       该文章提出了一种基于二维钙钛矿的取向生长调控的宽波段偏振探测器：一是采用基于苯乙胺的铅锡混合钙钛矿PEA2MA4(Sn0.5Pb0.5)5I16作为吸光层，从而拓宽光谱响应范围；二是NH4SCN和NH4Cl作为添加剂，一方面起到调节钙钛矿晶粒定向生长的作用，使得准二维钙钛矿薄膜获得优异的偏振性能；另一方面又起到调节结晶质量及表面形貌的作用，使得基于此制备的器件有着出色的光电性能。基于该二维钙钛矿制备的偏振探测器展现出了优良的偏振性能，同时也具备灵敏的相应、较高的带宽以及快的响应速度。最终，如图1所示，该探测器展现了偏振态选择成像。

偏振态选择成像：（a）成像目标对象；（b）和（c）在0⁰和90⁰下的电流成像。

        与此同时，国际著名期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials，影响因子IF~16.8）发表该实验室的钙钛矿材料及其探测器的综述论文，题为“钙钛矿单晶：合成、光电性能及其应用”（Perovskite Single Crystals: Synthesis, Optoelectronic Properties, and Application，Adv Funct Mater,2021,3,2008684）。顾宇副教授、徐晓宝教授、曾海波教授为该论文通讯作者。
       该系列工作得到了江苏省自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、国家自然基金面上项目以及杰出青年项目等支持。
         文章来源：南京理工大学
       徐晓宝，南京理工大学新型显示材料与器件工信部重点实验室青年教授。2016年获得华中科技大学的武汉光电国家实验室的博士学位；2014-2015年获得留学基金委资助，在加州大学洛杉矶分校Yang Yang实验室联合培养；2016-2018在华盛顿大学Alex Jen实验室从事博士后研究。回国工作后，主要从事光电探测元器件结构设计和器件物理研究工作。目前，在Nat. Commun., J. Am.Chem. Soc., Nano Lett., ACS Nano, Adv. Funct. Mater.等期刊发表SCI 论文40余篇，其中一作、通讯文章包括Nano letter 3篇，ACS nano 2篇， Adv Mater 1篇， Adv Funct Mater 3篇等19篇文章，引用超2700次，H因子28。
       曾海波，南京理工大学纳米光电材料研究所所长、教授、博导。2006年博士毕业于中科院固体物理所，曾工作于中科院、德国、日本，先后获得首届国家优秀青年基金(2012年)、安徽省科学技术一等奖(2013年)，现主持科技部973项目课题、国家自然科学基金等项目，担任南京理工大学学术委员会委员、Elsevier出版社《Current Applied Physics》编辑等学术兼职。长期从事光电信息材料与器件研究，包括低维半导体计算设计、超薄半导体及其应用、半导体量子点LED等光电器件。共发表SCI论文120余篇，第一与通讯作者论文60余篇，《纳米快报》、《先进材料》、《德国应化》等影响因子10以上论文20余篇；获SCI引用4500余次，最高555次，ESI高引论文15篇。纳米光电材料研究所，主要面向信息与能源应用需求，从事新型半导体材料与光电器件研究，欢迎有志于科学研究与新产品开发的材料、物理、化学、电子及光学专业的学生及国内外青年研究人员加入.