羟基吸附对硫化铅胶体量子点短波红外光探测性能的影响

摘要

硫化铅胶体量子点（PbS CQDs）因其独特的窄带隙和卓越的短波红外光电探测能力而受到广泛关注.然而，尽管如此，量子点表面的高缺陷态密度，特别是羟基基团的吸附，一直是限制其在高性能短波红外光电探测应用中的关键因素.为了克服这一挑战，本研究深入探讨了液相配体交换环境对PbS CQDs光电二极管性能的影响.实验结果表明，在高纯氩气手套箱中通过液相配体交换工艺制备的PbS-Glovebox器件，在短波红外光电探测性能上显著优于在潮湿空气中制备的PbS-Air器件.在负偏压条件下，PbS-Glovebox器件展现出卓越的光电性能，其比探测率和响应度分别高达到1.3×10¹² Jones和14 mA·W^-1.此外，该器件在12 kHz频率下的光电响应上升时间为27.55μs,下降时间为23.72μs, 3 dB截止频率约为13 kHz.这些发现表明，在无水无氧环境中进行的液相配体交换方法能显著提升PbS CQDs的短波红外光电探测性能，对促进短波红外光电探测技术的进步具有重要的研究价值.

关键词

硫化铅 / 胶体量子点 / 光电探测 / 液相配体交换 / 羟基