Flexible photoelektrische Detektoren zeigen ein breites Anwendungspotenzial in tragbarer Elektronik, gekrümmter Bildgebung und intelligenten Sensoren. Ihre Leistung ist jedoch oft durch eine schwache Schnittstellenbindung zwischen mikro-nano lichtempfindlichen Strukturen und flexiblem Substrat, hohen Dunkelstrom und hohen Energieverbrauch begrenzt. Dieser Artikel schlägt eine leistungssteigernde Strategie basierend auf dem piezo-photolektrischen Effekt vor. Dabei wird mittels Elektrospinning-Schreibtechnik ein zweikomponentiges System mit Hauptfasern aus Zinkoxid (ZnO) und unterstützenden Regulierungsfasern aus Kupfer-Ammoniak-Komplex (Cu(NH3)(CN)) aufgebaut, um eine hochkontrollierte mehrlagige Stapelstruktur aus ZnO@(Cu(NH3)(CN)) Nanofasern herzustellen. Diese Struktur verstärkt die Kopplungsstabilität zwischen den Fasern deutlich und nutzt den durch die Stapelschnittstelle erzeugten piezo-photolektrischen Effekt, um an der Kontaktoberfläche asymmetrische Barrieren und ein internes elektrisches Feld einzuführen. Dies hemmt effektiv die thermisch angeregte Elektronenwanderung und reduziert den Dunkelstrom des Geräts auf 1,12×10⁻⁷ A, wodurch der statische Energieverbrauch erheblich gesenkt wird. Durch die sinnvolle Steuerung der Schichtenanzahl (5-25 Schichten) lässt sich die Schwellenspannung des Geräts im Bereich von 6-20 V einstellen, was ihm programmierbare logische Steuerungsfähigkeit verleiht. Unter UV-Bestrahlung bei 254 nm erreicht der Detektor eine Empfindlichkeit von 13,3 A/W, mit einer Ansprechzeit und Erholzeit von 11 ms bzw. 9 ms, was eine hervorragende optische Detektionsleistung zeigt. Die Studie zeigt, dass die orthogonale Stapelstruktur aus ZnO- und (Cu(NH3)(CN)) Nanofasern signifikante Vorteile bei der mikroskopischen Elektrofeldsteuerung und der Verbesserung der photoelektrischen Umwandlungseffizienz bietet. Sie besitzt ein großes Anwendungspotenzial in energieeffizienten, hochreaktiven flexiblen photoelektrischen Systemen und liefert neue Ideen für das Design flexibler photoelektrischer Geräte der nächsten Generation.

Piezo-photolektrischer Verstärkungseffekt; Elektrospinning-Schreibtechnik; flexibler photoelektrischer Detektor; optische Steuerungsschaltung