一种基于石墨烯改性的PEDOT:PSS/β-Ga2O3微线有机-无机杂化异质结自驱动光电探测器，具有高光响应特性

《Journal of Materials Chemistry C》：A graphene-enhanced PEDOT:PSS/β-Ga2O3 microwire organic–inorganic hybrid heterojunction self-driven photodetector with high light responsivity

通过将石墨烯整合到PEDOT:PSS中并构建β-Ga2O3微线异质结，成功研制出具有超低暗电流（0.13 pA@10 V）和高光响应度（65 mA/W@0 V）的自供电深紫外探测器，性能较传统异质结提升48倍和4倍。

　　

在这项研究中，通过将石墨烯掺入PEDOT:PSS中，制备了一种PEDOT:PSS@graphene复合结构，从而显著提高了其导电性。随后，将该复合层与高结晶度的β-Ga?O?微线（MWs）集成在一起，这些微线是通过化学气相沉积（CVD）技术合成的，从而制备出一种自供电的深紫外（DUV）光电探测器。该器件在10 V偏压下的暗电流仅为0.13 pA，显示出优异的噪声抑制能力。更重要的是，在245 nm光照下、偏压为0 V时，该光电探测器的响应度达到了65 mA W?1，相比PEDOT:PSS/β-Ga?O? MW和石墨烯/β-Ga?O? MW异质结构分别提高了48倍和4倍。此外，该器件还实现了约1012 Jones的高比检测率。这些出色的光响应特性主要归功于石墨烯的引入，它不仅提高了PEDOT:PSS层的导电性，还增强了异质结界面处的电场强度，从而更有效地分离和传输光生载流子。总体而言，这项工作展示了一种设计有机-无机杂化异质结构的有前景的方法，并为开发高性能、自驱动的太阳能盲光电探测器提供了新的见解。