中国微米纳米技术学会第六届青年科学家论坛（重庆）

传统的光探测器仅能探测光信号的强度（功率密度），而不能获得其光谱信息。人脑将光谱信息感知为颜色与光强这两个代表性的参数，从而能实时、高效地处理大量的光信息。受此启发，我们提出一种以带隙递变半导体作为光敏导电通道的，能直接探测光谱/颜色信息的新型元器件。利用卤化钙钛矿光电材料独特的性能优势，通过提拉-卤素取代工艺的制备了带隙递变的钙钛矿薄膜。基于该材料的带隙递变光电传感器包含两个部分，输出两个电流信号。其中一部分以窄带隙钙钛矿为导电通道，其电流信号仅与总光通量有关；而另一部分以带隙递变钙钛矿为导电通道，其输出电流与入射光信号的平均光子能量及光通量均成线性关系。结合这两个输出信号，器件可直接给出入射光信号的平均光子能量与总光通量，从而实现基于光谱投影的颜色感知。该带隙递变光电传感器所探测的光谱平均波长与商用光谱仪所测量的结果相一致，器件能探测光强与颜色的实时变化。制备于聚合物基底上的器件表现出良好的机械柔性。结合该器件与刺激响应材料，还可实现许多化学或生物方面的传感应用，该工作以探测化学/生物溶液的pH值为例，展示了带隙递变光电传感器优于传统器件和商用光谱仪的特点。[Light: Science & Applications 2020, 9,162]

光电传感器;柔性电子;带隙递变;颜色感知