铁电相分离驱动的高温稳定自供电紫外光电探测器研究

为解决光电探测器在高温环境下线性响应下降的难题，研究人员通过合成(1?x)K0.5Bi4.5Ti4O15-xBaTiO3固溶体，构建了具有四方/正交铁电相分离特性的自供电探测器。该器件在25-200°C宽温区内性能波动<5%，实现0.15 A W?1响应度和7.95×1011 Jones比探测率，为高温环境紫外检测提供了创新解决方案。

　　

这项突破性研究展示了利用铁电相分离(ferroelectric phase separation)技术开发的高性能紫外(UV)光电探测器。科研团队成功制备了(1?x)K_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅-xBaTiO₃固溶体系列，其中x=0.1的样品在356 nm光照下展现出惊人的温度稳定性——从室温到200°C的"烧烤模式"下，器件性能波动居然能控制在5%以内！

这些"不怕热"的探测器具备三大绝活：首先是自供电(self-powering)能力，省去外部电源的麻烦；其次是0.15 A W^?1的响应度(responsivity)，相当于每吸收一个光子就能产生可观的电流；最厉害的是达到7.95×10¹¹ Jones的比探测率(specific detectivity)，意味着它们能在噪声中发现极其微弱的光信号。

秘密武器在于材料独特的"苔藓状"精细晶粒(mosslike fine-grain)结构和相边界(phase boundary)，这些微观特征就像内置的"散热片"，大幅提升了热传导效率。这项研究为极端环境下的光电器件设计提供了新思路，未来可应用于火山监测、航天器传感等"高温作业"场景。