综述：实现可见光和红外钙钛矿及有机光电二极管的高可靠比探测率

这篇综述系统探讨了钙钛矿和有机光电二极管（Perovskite/Organic Photodiodes）在紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）光探测领域的最新进展，重点解析了比探测率（D*）的优化策略、电荷复合机制及商业化路径，为下一代高性能光电器件的开发提供了理论框架和技术路线图。

　　

光电探测新势力：钙钛矿与有机材料的崛起

近年来，钙钛矿和有机半导体材料因其可调谐的光电特性与低成本溶液加工潜力，在紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）光探测领域崭露头角。这类材料通过能带工程可精准调控吸收光谱，例如甲基铵卤化铅钙钛矿（MAPbX₃）的带隙可在1.5-3.0 eV范围内调节，覆盖从红外到紫外的宽谱响应。

比探测率（D）的核心挑战*

作为评价光探测器灵敏度的黄金指标，比探测率（D^*）的优化面临两大瓶颈：暗电流抑制与电荷收集效率提升。研究发现，通过引入梯度异质结结构（如PTB7-Th:IEICO-4F体系）可将暗电流密度压低至10^-8 mA/cm²量级，同时采用界面偶极层（如PFN-Br）能将外量子效率（EQE）提升至>90%。

电荷复合的微观调控

超快光谱分析揭示，钙钛矿中俄歇复合（Auger Recombination）在强光照下成为主要损耗途径。通过引入二维/三维异质结构（如BA₂MA_n-1Pb_nI_3n+1），可将载流子寿命延长至微秒级，使D^*突破10¹³ Jones阈值。

从实验室到产业的跨越

尽管目前实验室器件性能媲美传统硅基探测器，但大面积均匀性（>100 cm²）和环境稳定性（85℃/85%RH下>1000小时）仍是产业化关键障碍。新兴的封装技术如原子层沉积（ALD）氧化铝薄膜展现出优异的水氧阻隔性能，为商业化铺平道路。

未来展望

开发新型窄带隙受体材料（如Y6衍生物）与集成式多光谱阵列，将成为实现光谱诊断、医疗影像等高端应用的重要突破口。材料基因组学与高通量筛选技术的结合，有望加速这一进程。