短波红外（SWIR）的频率范围具有非常独特的特性，使其成为多种应用的理想选择，例如受大气散射的影响较小以及 "对眼睛安全"。这些应用包括激光雷达（LiDAR）、空间定位与测绘、用于监控和汽车安全的恶劣天气成像及环境监测等。然而，目前短波红外仅限于科学仪器和军事用途等小众领域，这主要是因为短波红外光电探测器依赖于昂贵且难以制备的材料。 碲化银（Ag₂Te）胶体量子点（CQD）符合RoHS标准、溶液加工性并CMOS兼容性，是短波红外光电子学的潜在竞争者。然而，暗电流、响应速度以及线性动态范围（LDR）的进一步改善对于满足传感和激光雷达应用至关重要。据麦姆斯咨询报道，近日，巴塞罗那光子学研究所（ICFO）的研究团队展示了一种制备碲化银胶体量子点的新方法，解决了以上难题。研究团队还利用无毒材料制成的胶体量子点开发了首个概念验证型短波红外激光雷达，成功探测10米以上的距离，分辨率达到分米级。这项研究标志着将短波红外胶体量子点推向消费电子和汽车市场激光雷达的关键。这项研究以“Shortwave Infrared Light Detection and Ranging Using Silver Telluride Quantum Dots”为题发表在Advanced Materials期刊上。在制备碲化银胶体量子点时，研究人员引入了MPA（巯基丙酸）-OLAm（油胺）作为比用于碲化银胶体量子点的OLAm更紧密的表面配体结合配体，使表面钝化得到改善。紧密结合硫醇的表面工程如图1所示。接着，研究人员引入一种阳离子配体硝酸银（AgNO₃）作为n型掺杂剂进行掺杂调控，相关结果如图2所示。随后，研究人员利用上述碲化银胶体量子点薄膜，制备了短波红外光电二极管，并评估该器件的性能改善情况，相关结果如图3和图4所示。上述结果显示，该短波红外探测器实现了低暗电流和快速响应等特征。研究人员进一步将短波红外胶体量子点技术应用于激光雷达的实验演示，相关结果如图5所示。研究人员选择了1310 nm、峰值功率为 ≈10 mW 的市售纳秒二极管激光器作为光源，旨在在短波红外波段实现人眼安全并接近日盲波段，从而进行激光雷达实验演示，图5a展示了该激光雷达设置示意图。综上所述，这项研究揭示了一种有效的策略，可以改善具有紧密结合配体碲化银胶体量子点的表面钝化。通过引入一种新型阳离子配体进一步设计了碲化银胶体量子点薄膜的掺杂水平，使其更好地控制掺杂并改善短波红外光电二极管的能带对准。另外，这项研究进一展示了利用碲化银胶体量子点光电探测器实现短波红外激光雷达的演示，成功探测10米以上距离，分辨率达到分米级。https://doi.org/10.1002/adma.202500977免责声明：本文为转载文章，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请联系我们进行修改或删除等。同时，我们也欢迎投稿、荐稿及合作。电话：17898818163。
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