近日，新型顯示材料與器件工信部重點實驗室在國際著名期刊Advanced Materials上發(fā)表題為“Bionic Detectors based on Low‐Bandgap Inorganic Perovskite for Selective NIR‐I Photon Detection and Imaging”的研究論文，通訊作者為南京理工大學徐曉寶和曾海波教授。

新型顯示材料與器件工信部重點實驗室于2016年由南京理工大學教授曾海波創(chuàng)建。曾教授長期從事量子點與二維發(fā)光顯示材料及器件研究，主持了國家自然科學基金4項、973課題1項，代表性成果有：提出了氧化鋅藍色發(fā)光的間隙鋅缺陷態(tài)機制，單篇研究論文獲引用700余次，作為代表作獲得安徽省科技一等獎(2012)；首創(chuàng)了全無機鈣鈦礦全彩發(fā)光二極管(Adv. Mater. 2015, 27, 7162)，被Nature Nanotechnology評論為“首次(first)”、“打破了(break)鎘系壁壘”、“開啟了(opened)無機鈣鈦礦LED”，作為代表作獲得中國顆粒學會科技進步二等獎(2016)。

近紅外波段（700~900 nm）作為生物窗口，對生物樣品有低損傷、深穿透和小噪聲等特點，因此該波段的熒光檢測和成像被視為一種強大的實時醫(yī)學診斷、手術和治療技術。目前用于紅外波段的探測器主要還是窄帶半導體探測器，探測的機理使得這類探測器不僅對近紅外波段有響應，也可探測可見光波段。更糟糕的是，用于體內熒光成像的染料也是紅外光可激發(fā)的，激發(fā)光的影響更加降低了探測的精度。盡管目前可以借助濾光器等光學原件來選擇性透過紅外光，但是復雜的光學原件使探測器變得繁瑣且成本增加，針對紅外波段的窄帶探測器仍是目前市場的缺失。

在本研究工作中，作者從蝴蝶復眼中的微觀結構中獲得靈感，制備了由LiF和NPB構成的全介質光學微腔，并將其充當毯細胞與作為感桿束的鹵素鈣鈦礦CsPb0.5Sn0.5I3探測器相配備，實現(xiàn)了緊湊高效的近紅外窄帶探測器（半高寬小于50 nm）。此外，通過對材料的選擇和制備工藝的調控，所得探測器具有很好的探測性能。其中，快速響應帶寬為543 kHz，探測極限低至0.33 nW，保證了實時高分辨率的傳感能力。超低的噪聲電流（10-13A Hz?1/2）和超高的探測度（~1014 Jones）確保了其對于弱光的有效檢測和成像。