Adv Mater综述：TiO2光电探测器的发展

纳米技术

2022-05-15

TiO₂是一种重要的宽能带半导体氧化物，具有三种晶体结构（金红石、锐钛矿、板钛矿），并且TiO₂材料作为一种先进的材料，在环境和能源领域具有应用前景，受到人们的广发关注。由于TiO₂具有的高稳定性、优秀的光电性能、制备价格合理等优势，TiO₂在构建高性能光探测器得到广泛关注。

目前，人们通常通过将微结构与器件结构配合，构建高性能TiO_2­光电探测器，同时目前同样需要对影响光生载流子性能的多种参数进行深入理解，用于实现改善光电探测器的性能和终端应用。

有鉴于此，复旦大学方晓生等综述报道深入讨论和总结纳米结构TiO₂的电子学、光学性能，以及制备、微缺陷调控、p区元素掺杂、能带结构调节、异质结、功能等角度。此外，讨论TiO₂光电探测器的发展前景，制备高活性TiO₂纳米结构/异质结用于发展光电应用。

本文要点：

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综述主要对目前TiO₂纳米结构构建光探测器的发展进行总结和讨论，对TiO₂的基本结构、物理化学性质、光学性质、光电性能调控等进行总结，总结讨论了几种制备纳米结构TiO₂的方法，包括爆发式成核、表面活性剂控制生长、剥落等方法用于改善形貌和微结构。发现纳米TiO₂的微结构缺陷是导致产生光探测的波长扩展、降低器件响应速度、降低Schottky能垒、影响光相应灵敏度的原因。进一步的讨论TiO₂-半导体异质结，包括与元素、氧化物、硫化物、钙钛矿、有机物等半导体。此外，讨论了光电器件的应用场景，包括可穿戴UV监控、UV传输、光学成像等应用。最后进行总结，展望纳米结构TiO­­₂器件的发展前景。

参考文献

Ziliang Li, Ziqing Li, Chaolei Zuo, Xiaosheng Fang, Application of Nanostructured TiO₂ in UV Photodetectors: A Review, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202109083

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202109083