Devido às limitações no desempenho de detectores fotoelétricos flexíveis causadas pela fraca união na interface entre a estrutura foto sensível micro-nano e o substrato flexível, alta corrente de escuro e alto consumo de energia, é proposta uma estratégia de melhoria de desempenho baseada no efeito piezoelétrico fotoeletrônico. Utilizando a tecnologia de escrita direta por eletrofiação, construiu-se um sistema bicomponente onde o óxido de zinco (ZnO) é a fibra principal e o complexo de cobre amoniacal (Cu(NH3))(CN) é a fibra auxiliar de controle, fabricando-se uma estrutura empilhada altamente controlada de nanofibras multicamadas ZnO@ (Cu(NH3))(CN). Essa estrutura aumenta significativamente a estabilidade do acoplamento na interface entre as fibras, e utiliza o efeito piezoelétrico fotoeletrônico gerado na interface empilhada para introduzir uma barreira assimétrica e um campo elétrico interno na interface de contato, suprimindo a migração de elétrons termicamente excitados e reduzindo a corrente de escuro do dispositivo para 1,12×10-7 A, diminuindo significativamente o consumo de energia estática. Através do ajuste razoável do número de camadas empilhadas (5~25), a tensão de limiar do dispositivo pode ser ajustada entre 6~20 V, conferindo-lhe capacidade lógica programável. Os resultados experimentais mostram que, sob iluminação ultravioleta de 254 nm, o detector atinge uma responsividade de 13,3 A/W, com tempos de resposta e recuperação de 11 ms e 9 ms respectivamente, apresentando excelente desempenho de detecção óptica. A estrutura de empilhamento ortogonal das nanofibras ZnO e (Cu(NH3))(CN) possui vantagens significativas no controle do campo elétrico microscópico e na melhoria da eficiência de conversão fotoelétrica, tendo um grande potencial de aplicação em sistemas de detecção fotoelétricos flexíveis de baixo consumo e alta resposta, proporcionando novas ideias para o projeto de dispositivos fotoelétricos flexíveis de próxima geração.
关键词
Escrita direta por eletrofiação;Detector fotoelétrico flexível;Efeito de reforço piezoelétrico fotoeletrônico;Circuito controlado por luz