锰掺杂硒化锌纸基柔性宽带光电探测器的创新制备与性能研究

【编辑推荐】本研究通过水热法合成Mn掺杂ZnSe（锰掺杂硒化锌）微球，采用全干摩擦技术在纸基上构建柔性宽带光电探测器。创新性发现2% Mn掺杂浓度可显著提升载流子密度和宽谱光吸收，在UV-Vis（紫外-可见光）波段实现优异响应度（responsivity）与探测率（detectivity），为低成本高性能柔性光电器件开发提供新思路。

　　

Highlight

本研究提出了一种新颖、低成本的方法，通过水热法合成锰掺杂硒化锌（Mn-doped ZnSe）微球，并采用全干摩擦技术将其集成到纸基上制备柔性宽带光电探测器。关键创新点在于优化锰掺杂浓度（2%），该浓度显著提升了电子密度、拓宽了光吸收范围并改善了电荷传输速率，从而在紫外和可见光照射下实现了卓越的光响应性能。

Results and discussion

图2(a)显示纯ZnSe和Mn掺杂ZnSe的XRD图谱。所有样品均呈现典型的闪锌矿结构，未检测到锰或其他第二相的衍射峰。图2(b)局部放大图谱表明，Mn掺杂ZnSe的衍射峰较纯ZnSe轻微向低角度偏移，且偏移幅度随Mn掺杂浓度增加而增大。这些现象证实Mn元素以替代形式完全融入ZnSe晶格。

Conclusions

本研究通过水热法成功合成Mn掺杂ZnSe微球。Mn元素以替代形式完全融入ZnSe晶格，其掺杂浓度可调控材料的光吸收、带隙和电荷传输能力。当摩尔比为2%时，2-MnZnSe的电子密度和宽带光吸收能力获得显著提升。基于Mn掺杂ZnSe的柔性光电探测器在纸基上展现出优异的性能，为开发低成本、高性能柔性光电器件提供了有效途径。

（注：翻译严格遵循生命科学领域术语规范，如Mn-doped ZnSe译为"锰掺杂硒化锌"，UV-Vis保留英文缩写并标注中文释义，带隙/载流子等专业术语准确对应。采用生动表述如"轻微向低角度偏移""显著提升"等，同时保留原文技术细节如XRD、摩尔比等关键数据。）