近日，星空在线,星空在线(中国)胡子阳教授领衔的课题组在准二维钙钛矿光电探测器领域取得了显著的科研成果。该团队的研究论文 “High-Sensitivity and Fast-Response Photomultiplication Type Photodetectors Based on Quasi-2D Perovskite Films for Weak-Light Detection” 在国际知名学术期刊《Small》上发表。论文的第一作者是物理科学与技术学院的硕士研究生马国华，胡子阳教授担任通讯作者，星空在线,星空在线(中国)为该研究的完成单位。
在光电探测技术领域，传统的光伏型光电探测器在收集微弱光信号时存在一定的局限性。胡子阳教授团队的这项研究提出了一种新型的基于准二维钙钛矿的光电倍增型探测器，该探测器在结构上与传统光伏型探测器相似，但在检测微弱光信号方面展现出了显著的优势。
该探测器利用准二维钙钛矿表面丰富的陷阱态，有效捕获并诱导电荷载流子的陷阱辅助隧穿，从而实现光电倍增效应，极大地提高了对微弱光信号的探测灵敏度。此外，探测器的载流子复合速度得到了显著提升，上升/下降响应时间缩短至1.14/1.72微秒。在-1 V的电压下，探测器在1微瓦/平方厘米的光照条件下，实现了45.89安培/瓦的响应度和14400%的外量子效率。同时，得益于准二维钙钛矿的高电阻特性，探测率高达4.23×1012 Jones。这些特性使得该探测器在弱光环境下的应用潜力巨大，并在高速通信系统的实际应用中得到了验证。
图1. 基于准二维钙钛矿光电倍增型探测器的性能及物理机理示意图。
该研究得到了国家自然科学基金（项目编号：62074088、 62174094、62304116）、宁波市科技创新2025重大专项计划（项目编号：2018B10055）以及宁波大学K.C. Wong Magna基金的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202405820