窄帶光電探測器只對特定波段的光具有響應，這個特點使得窄帶探測器具有顏色分辨的能力，在生物醫學成像，機器視覺等領域都有著很好的應用前景。現階段的窄帶探測器一般需要昂貴的光學濾波片或者對材料進行特殊設計和加工，增加了製作成本和難度,這些都不利於窄帶探測器的實際應用。因此研究一種廉價、結構簡單和高效的窄帶探測器有著重要意義。
2019年2月18日，《自然·通訊》（Nature Communications）雜誌刊發了光電信息學院李德慧教授課題組研究論文“Self-trapped state enabled filterless narrowband photodetections in 2D layered perovskite single crystals”。李德慧為文章通訊作者，光電信息學院博士生李俊澤為第一作者，博士後王軍，博士生馬佳琪，碩士生沈宏志、李璐都參了與此項工作。該工作還得到了美國加州大學洛杉磯分校段鑲鋒教授的指導和幫助。
該研究表明，二維鈣鈦礦材料中自陷態強度隨著材料維度的減小而增強，同時層狀結構中有機鏈的存在使得鈣鈦礦材料中面內和麵外方向上的電導率存在著很大差異。利用窄帶化的電荷收集效應，限制帶隙以上波段的光生載流子的收集，並且材料中自陷態的存在增強了帶隙以下的響應電流，使得用二維鈣鈦礦材料製作的探測器具有窄帶響應譜線和很高的量子效率（200%）。同時面外方向上極低的導電率使得器件具有很小的暗電流（10-12A）和很高的開關比（103）。進一步，通過改變鈣鈦礦中的鹵素原子的成分和結構中無機結構的層數，可以改變二維鈣鈦礦的帶隙，從而得到了能夠覆蓋可見波段的一系列窄帶光電探測器。探測器整體的響應半高寬都小於60nm，特別是在藍光波段半高寬不到20nm。此項工作進一步拓展了二維鈣鈦礦材料在光電子器件領域的應用。
李德慧於2016年加入華中科技大學光電信息學院，主要從事低維材料的光譜學、電學以及光電性質研究。熱烈歡迎具有化學、材料、電子、物理和光學相關背景的學生加入，以及具有相關研究背景的博士畢業生加入從事博士後研究。
該成果得到國家自然科學基金和青年千人基金的支持。（文/朱玉玲 來源：華中科技大學光電信息學院）
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