近日，新型顯示材料與器件工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)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(xué)徐曉寶和曾海波教授。

新型顯示材料與器件工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2016年由南京理工大學(xué)教授曾海波創(chuàng)建。曾教授長(zhǎng)期從事量子點(diǎn)與二維發(fā)光顯示材料及器件研究，主持了國(guó)家自然科學(xué)基金4項(xiàng)、973課題1項(xiàng)，代表性成果有：提出了氧化鋅藍(lán)色發(fā)光的間隙鋅缺陷態(tài)機(jī)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(jiǎng)(2012)；首創(chuàng)了全無(wú)機(jī)鈣鈦礦全彩發(fā)光二極管(Adv. Mater. 2015, 27, 7162)，被Nature Nanotechnology評(píng)論為“首次(first)”、“打破了(break)鎘系壁壘”、“開(kāi)啟了(opened)無(wú)機(jī)鈣鈦礦LED”，作為代表作獲得中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(2016)。

近紅外波段（700~900 nm）作為生物窗口，對(duì)生物樣品有低損傷、深穿透和小噪聲等特點(diǎn)，因此該波段的熒光檢測(cè)和成像被視為一種強(qiáng)大的實(shí)時(shí)醫(yī)學(xué)診斷、手術(shù)和治療技術(shù)。目前用于紅外波段的探測(cè)器主要還是窄帶半導(dǎo)體探測(cè)器，探測(cè)的機(jī)理使得這類探測(cè)器不僅對(duì)近紅外波段有響應(yīng)，也可探測(cè)可見(jiàn)光波段。更糟糕的是，用于體內(nèi)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(cè)的精度。盡管目前可以借助濾光器等光學(xué)原件來(lái)選擇性透過(guò)紅外光，但是復(fù)雜的光學(xué)原件使探測(cè)器變得繁瑣且成本增加，針對(duì)紅外波段的窄帶探測(cè)器仍是目前市場(chǎng)的缺失。

在本研究工作中，作者從蝴蝶復(fù)眼中的微觀結(jié)構(gòu)中獲得靈感，制備了由LiF和NPB構(gòu)成的全介質(zhì)光學(xué)微腔，并將其充當(dāng)毯細(xì)胞與作為感桿束的鹵素鈣鈦礦CsPb0.5Sn0.5I3探測(cè)器相配備，實(shí)現(xiàn)了緊湊高效的近紅外窄帶探測(cè)器（半高寬小于50 nm）。此外，通過(guò)對(duì)材料的選擇和制備工藝的調(diào)控，所得探測(cè)器具有很好的探測(cè)性能。其中，快速響應(yīng)帶寬為543 kHz，探測(cè)極限低至0.33 nW，保證了實(shí)時(shí)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(cè)度（~1014 Jones）確保了其對(duì)于弱光的有效檢測(cè)和成像。