DOI: 10.1039/c9nr10776b
原始ZnO在紫外光電探測器中的應用得到了廣泛的探索。但是，ZnO在寬帶光電探測器中的應用仍然是一個挑戰，因為它只能以較低的量子效率和響應性在紫外線區域中吸收光子，這可以歸因于光生電荷載流子的高復合率。為了解決這個問題，研究者報告了一種通過帶隙工程獲得的鐵摻雜2D ZnO薄膜，以及在基于ITO涂層PET基底的寬帶光電探測器（PD）上的1D電紡混合無機單斜BiVO4納米纖維異質結構，與使用昂貴的潔凈室技術制備的PDs相比，該寬帶光電探測器具有更高的響應度和EQE值。BiVO4發揮雙重作用，既在可見光和NIR區域內吸收光子，又在摻雜Fe的ZnO（FZO）-BiVO4異質結構界面處產生局部電場，有助于電子空穴對的分離。在重復彎曲循環（最多500次）的條件下，進一步檢驗了柔性PD的堅固性，從而產生了穩定的響應。紫外、可見光和近紅外輻射獲得的響應度值分別為7.35 A W-1、3.8 A W-1和0.18 A W-1，EQE值很高，分別為2501.7％、851.2％和28.3％。該器件制作簡單、成本低廉，為柔性電子和高性能光電器件的開發提供了一種新的途徑。
圖1.（a）材料合成和器件制備的示意圖；（b）制備的雜化寬帶光電探測器。
圖2.在（a）10 μm和（b）3 μm的尺寸下，BiVO4 納米纖維分散在Fe摻雜ZnO薄膜上的FESEM圖。（c）Fe摻雜ZnO薄膜，（d）BiVO4納米纖維的XRD圖譜。（e）FZO薄膜，（f）BiVO4納米纖維的拉曼光譜。
圖3.（a）Fe摻雜ZnO和（b）BiVO4 納米纖維的紫外-可見光譜。插圖顯示了相應材料的Tauc圖。
圖4.在不同強度（a）紫外光、（c）可見光、（e）NIR光下設備的I-V響應。在不同強度的光下，器件隨時間變化的光響應，（b）紫外光，插圖：上升時間；（d）可見光，插圖：上升時間；（f）近紅外輻射，插圖：上升時間。
圖5.光電探測器的響應度隨（a）紫外光、（c）可見光和（e）NIR光強度的變化。在（b）紫外光、（d）可見光和（f）NIR輻射下，EQE與強度的關系圖。
圖6.（a）柔性FZO-BVO設備的實時照片。（b）在三個波長下，器件對彎曲循環次數的響應度。
圖7.FZO-BiVO4界面的能帶圖。
