基于MnPS3纳米片的高性能自供电宽带光电化学型光电探测器中电解液控制的光电化学开关效应

光电器件广泛应用于光学逻辑系统、光通信、光学成像等领域，但传统的光电器件只能产生单向光电流，阻碍了器件的结构简化和多功能化。近年来，实现光电系统中光电流方向的可控反转（双极性电流）成为新的研究热点。与传统器件相比，具有双极性电流的器件增加了反向电流工作状态，更适合开发新型多功能光电器件。由于电解液的存在，光电化学（PEC）系统包含了固态晶体管器件中不存在的离子扩散、迁移和电化学反应等化学过程，并且电解液pH对PEC系统性能的影响通常是被人忽略的。我们制备了基于MnPS3的PEC型光电探测器，并通过调节电解液的pH值来反转光电流，即电解液控制的光电化学开关（PEPS）效应。我们从电解液能级重排分裂和半导体电极动力学理论的角度阐明了pH值对光电流方向的影响。这项工作不仅有助于更深刻地理解PEC过程中的载流子传输过程，而且可以启发更先进多功能光电器件的发展。