逻辑门架构：探索偏压电压下的钙钛矿/聚合物异质结

《Sensors and Actuators A: Physical》：Logic Gate Architecture: Exploring Perovskite/Polymer Heterojunctions under Bias Voltage

　　

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  基于 Cs₂AgBiBr₆/MEH-PPV 异质结的高性能光电逻辑门（OELGs）通过两步旋涂法制备而成。
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  实现了 OELGs 的五种逻辑功能（与、或、或非、非和与非）。
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  与门被用于目标图像识别和高保真成像增强。

章节摘要

引言

逻辑门作为数字电路中的基本元件，通常使用晶体管或二极管构建，以执行对二进制输入信号的布尔操作。[1], [2] 在逻辑门中，二进制状态（1, 0）作为布尔操作的基本逻辑单元。当施加高电平（1）或低电平（0）电压输入时，产生逻辑门相应的输出电压电平，从而实现所需的逻辑计算。[3], [4] 那里

结果与讨论

器件的制备过程如图 1a 所示。金电极通过热蒸发沉积法沉积在 Si/SiO₂ 基底上，沟道长度为 2.5 毫米，沟道宽度为 50 微米，随后进行了 10 分钟的紫外线照射。异质结薄膜通过两步旋涂法制备（详见方法部分）。Cs₂AgBiBr₆ 的晶体结构如图 1b 所示，具有立方对称性，空间群符号为

结论

本文探索了基于 Cs₂AgBiBr₆/MEH-PPV 异质结的 OELGs，其响应度为 6.42 安培/瓦，探测率为 1.89×10¹¹ 琼斯。成功实现了五种 OELGs（与、或、非、或非、与非）。通过改变入射光强和偏置电压极性即可简单地启用所有逻辑功能，这显著提高了 OELGs 的效率。为了研究器件的成像能力，基于 Cs₂AgBiBr₆/MEH-PPV 异质结的成像系统

方法

器件的有效感光区域由源极和漏极电极的沟道几何形状决定。根据热蒸发沉积工艺参数，沟道宽度为 50 微米，沟道长度为 2.5 毫米；因此，有效照明面积为：S = 50 微米 × 2.5 毫米 = 1.25 × 10^-3 平方厘米。

钙钛矿的制备。 溴化银 0.25 克（187.77 克/摩尔，0.25 克 ≈ 1.33 毫摩尔），溴化铋 0.5 克（448.69 克/摩尔，0.50 克 ≈ 1.11 毫摩尔），以及溴化铯 0.5 克（212.81 克/摩尔，0.50 克 ≈ 2.35 毫摩尔）被

CRediT 作者贡献声明

姚建权：监督、资源、方法论、调查、资金支持。戴子杰：监督、方法论、调查、资金支持、概念构思。宋小贤：写作 – 审阅与编辑、监督、资源、方法论、调查、资金支持、数据管理、概念构思。张海巍：监督、资源、方法论、调查、资金支持。张海婷：写作 – 审阅与编辑、验证、监督、资源，

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争经济利益或个人关系，这些关系可能会被认为影响了本文报告的工作。

致谢

本研究得到了天津市自然科学基金联合基金（编号：25JCLMJC00900）、江苏省自然科学基金（BK20180862, BK20190839）、中国博士后科学基金（2019M651725）、镇江市重点研发项目 - 社会发展（SH2023104）以及安徽省光电子器件与材料重点实验室（AHKL2024KF01）的支持。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争经济利益或个人关系

宋小贤于 2009 年获得中国长春理工大学光电科学与技术学士学位，2017 年获得中国天津大学固体电子学博士学位。2017 年，他在中国江苏大学机械工程学院任讲师。他目前的研究兴趣包括微纳光电子器件以及太赫兹科学及应用领域。

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