揭示控制InAs胶体量子点光电二极管检测性能的额外尺寸依赖性缺陷抑制机制

《Nano Letters》：Revealing Additional Size-Dependent Defect Suppression Channels Governing Detectivity in InAs Colloidal Quantum Dot Photodiodes

InAs胶体量子点（CQD）光电二极管结合可调带隙与溶液处理工艺，为红外探测提供了灵活平台。通过高动态范围外量子效率（HDR-EQE）测量，揭示了缺陷态特征及其对性能的影响。分析Urbach尾和Gaussian亚带隙态表明，陷阱密度随纳米晶尺寸增大而降低，超出简单表面-体积比例预测，凸显表面化学对带隙无序的影响。缺陷态通过暗饱和电流（J0）影响检测性能与噪声，量化了其贡献。研究关联了纳米晶尺寸、缺陷密度与器件性能，区分了本征缺陷效应与外源损耗路径，指出当前器件主要受限于接触和界面性质，为此类器件的进一步优化提供了关键方向。

　　

砷化铟（InAs）胶体量子点（CQD）光电二极管结合了可调的带隙和溶液处理技术，为红外探测提供了一个多功能平台。通过高动态范围外部量子效率（HDR-EQE）测量，我们研究了缺陷特征并量化了它们对性能的影响。对Urbach尾和 Gaussian亚带隙态的分析表明，随着纳米晶体尺寸的增大，陷阱密度会降低，这超出了简单表面-体积缩放模型的预测，突显了表面化学对带隙无序性的影响。这些缺陷态会影响暗饱和电流（J₀），使我们能够估计它们对探测灵敏度和噪声的贡献。研究结果将纳米晶体尺寸、缺陷数量和器件性能联系起来，区分了内在的陷阱介导效应和外在的损耗通道。我们发现，虽然内在缺陷也起了一定作用，但目前的 InAs CQD 光电二极管主要受接触和界面特性的限制，因此这些方面是进一步改进的关键目标。