AM：聚合物-钙钛矿微晶异质结用于自供电光学传感与通信

准外延聚合物-钙钛矿界面是推动下一代光电子器件的关键，具有高效的激子解离和载流子传输特性。然而，界面复杂性，包括能垒、不良界面和缺陷态，对器件的可扩展性和性能构成了重大挑战。

本研究印度科学教育与研究学院Bikas C. Das等人通过一种战术性的准外延生长方法，成功将CsPbBr₃单晶与图案化的P3HT薄膜集成，制备了高成品率的无机-有机突变异质结光电探测器。该策略将制备成品率从5%显著提升至38%，并展现出卓越的自供电光传感性能：室温下低于10 fA的超低暗电流、超过10⁶的光暗电导率比、≈132.2 dB的线性动态范围以及≈0.7 V的开路光电压。

研究团队利用多种先进的KPFM技术在纳米尺度上精确揭示了Br⁻空位在调控器件光电行为中的关键作用。此外，通过构建光强-频率转换器，展示了其在光学通信方面的先进传感能力。这些发现凸显了精密设计的聚合物-钙钛矿微晶异质结在突破当前性能瓶颈方面的重要性，为开发具有卓越性能和可靠性的可扩展、超快光子器件铺平了道路。

研究亮点：

1. 成品率飞跃与界面创新：通过优化电极图案与准外延生长工艺，将功能性聚合物-钙钛矿微晶异质结的制备成品率从5%大幅提升至38%，为实现可扩展制备奠定了坚实基础。

2. 极致性能参数：器件在自供电模式下表现出低于10 fA的超低暗电流、超过10⁶的光暗电流比以及高达132.2 dB的线性动态范围，多项指标领先于同类器件。

3. 机制深究与应用示范：利用先进KPFM技术在纳米尺度上揭示了Br⁻空位对界面势垒和载流子动力学的关键调控作用，并成功将器件集成至光强-频率转换电路，演示了其在无线光通信中的应用潜力。

S. Sathyanarayana and B. C. Das, “ Polymer–Perovskite Microcrystal Heterojunction for Self-Powered Optical Sensing and Communication.” Adv. Mater. (2025): e17950.

https://doi.org/10.1002/adma.202517950

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