基于表面配体工程的无毒Ag2Te量子点实现高性能自供电短波红外光电探测

本研究针对传统含毒重金属的短波红外(SWIR)光电探测器材料瓶颈，通过表面配体工程与反应动力学调控，成功合成高单分散性Ag2Te胶体量子点(CQDs)，实现400-1600 nm宽谱响应自供电光电二极管，其探测率达1010 Jones、-3 dB带宽211 kHz，在无创脉搏监测中展现应用潜力，为环保型红外光电器件开发提供新策略。

　　

传统用于短波红外(Shortwave Infrared, SWIR)光电探测器的胶体量子点(Colloidal Quantum Dots, CQDs)，如汞基和铅基材料，虽具有高探测率与快速响应特性，但存在重金属毒性问题。新兴无毒材料Ag₂Te CQDs凭借其可调带隙、溶液可加工性、低成本及环境友好特性，为下一代SWIR光电探测器发展提供了新路径。然而，Ag₂Te CQDs的高表面能与低键解离能使其在高温合成过程中易分解，导致单分散性较差。本研究提出基于双功能硫醇配体的表面修饰策略，结合反应动力学调控，实现了Ag₂Te CQDs的稳定合成，并探讨了其在SWIR光电探测器中的应用。结果表明，所合成的Ag₂Te CQDs具有高单分散性，可在0 V偏压下实现400至1600 nm宽谱响应的自供电光电二极管。该SWIR Ag₂Te CQD光电探测器的比探测率达10¹⁰ Jones量级，-3 dB带宽达211 kHz，线性动态范围超过74 dB，在室温(25 °C)下快速响应时间为13.3 μs。此外，凭借其优异的SWIR探测性能，本研究进一步展示了Ag₂Te CQD光电探测器在非接触式脉搏传输监测中的应用潜力。