Da die Leistung flexibler photoelektrischer Detektoren durch die schwache Verbindung an der Schnittstelle zwischen mikro-nano lichtempfindlicher Struktur und flexiblem Substrat, hohen Dunkelstrom und hohen Energieverbrauch begrenzt ist, wird eine leistungssteigernde Strategie basierend auf dem piezoelektrischen photoelektronischen Effekt vorgeschlagen. Mithilfe der Elektrospinn-Direktschreibtechnologie wird ein Zweikomponentensystem aufgebaut, bei dem Zinkoxid (ZnO) die Hauptfaser bildet und Kupfer-Ammoniak-Komplexe (Cu(NH₃))(CN) als Hilfsregulierfaser dienen, wodurch eine hochkontrollierte mehrschichtige Nanofaserstapelstruktur ZnO@ (Cu(NH₃))(CN) hergestellt wird. Diese Struktur verbessert signifikant die Stabilität der Kopplung an den Fasergrenzflächen und nutzt den an der Stapelgrenzfläche erzeugten piezoelektrischen photoelektronischen Effekt, um an der Kontaktgrenzfläche asymmetrische Barrieren und interne elektrische Felder einzuführen, die thermisch angeregte Elektronenwanderung hemmen und den Dunkelstrom des Geräts auf 1,12×10^-7 A reduzieren, wodurch der statische Energieverbrauch deutlich verringert wird. Durch angemessene Steuerung der Stapelschichtzahl (5~25 Schichten) ist die Schwellenspannung des Geräts im Bereich von 6~20 V einstellbar, was ihm programmierbare logische Steuerungsfähigkeiten verleiht. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass der Detektor unter 254-nm-UV-Licht eine Empfindlichkeit von 13,3 A/W erreicht, mit Ansprech- und Erholzeiten von jeweils 11 ms und 9 ms und somit hervorragende optische Detektionseigenschaften aufweist. Die orthogonale Stapelstruktur der ZnO- und (Cu(NH₃))(CN)-Nanofasern weist bedeutende Vorteile bei der mikroskopischen elektrischen Feldsteuerung und der Verbesserung der photoelektrischen Umwandlungseffizienz auf, besitzt ein großes Anwendungspotenzial in energiearmen, hochempfindlichen flexiblen photoelektrischen Detektionssystemen und bietet neue Ideen für die Gestaltung der nächsten Generation flexibler photoelektrischer Geräte.

Direktes Elektrospinnen;Flexibler photoelektrischer Detektor;Piezoelektronische Verstärkungseffekt;Optoelektronische Schaltungen