PEDOT:PSS/Bi2Te3杂化传感器实现紫外-可见到红外的宽谱检测及其光电性能研究

本刊推荐：本研究通过简易的滴涂法制备了PEDOT:PSS/Bi2Te3/FTO结构宽谱光电传感器，利用SEM、AFM、XRD和UV-Vis等技术表征材料特性。该器件在100 Hz-1 kHz频率下对紫外(0-810 W/m2)、可见光(0-14200 Lux)及红外(0-6850 W/m2)辐射均呈现电阻值随光强增强而指数下降的规律，展现出优异的宽谱响应特性与光电转换性能，为低成本高性能光探测器开发提供新策略。

　　

结果与讨论

通过扫描电子显微镜（SEM）观察到的PEDOT:PSS/Bi₂Te₃薄膜表面形貌如图3(a)所示。该复合薄膜呈现异质微观结构，Bi₂Te₃颗粒均匀分布在PEDOT:PSS基质中。由于原子对比度差异，明亮区域对应Bi₂Te₃相，暗色区域则代表聚合物基质。这种形态结构有利于宽带光电探测，因为Bi₂Te₃颗粒可增强光吸收并促进电荷分离，而PEDOT:PSS基质提供连续的电荷传输路径。

结论

本研究探讨了紫外-可见与红外辐射强度对PEDOT:PSS/Bi₂Te₃传感器性能的影响。通过原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见光谱（UV-Vis）等技术分析了薄膜的表面粗糙度、组成和光吸收特性。在100 Hz、120 Hz和1 kHz频率下的电阻模式表征表明，该传感器对紫外、可见和红外辐射均呈现指数型响应规律，其电阻值随光强增加而下降。紫外、可见及红外光强的提升显著增强了器件的光电响应性能，展现出其在宽谱光电探测领域的应用潜力。