制备基于二维钙钛矿（PEA）₂（MA）₄Pb₅I₁₆［PEA为C₆H₅（CH₂）NH₃，MA为CH₃NH₃］的垂直结构光电探测器，当二维钙钛矿薄膜厚度为280 nm时，器件的亮电流最大，500 nm处外量子效率达到90%，响应率达到0.37 A/W，探测率达到3.4×10¹² Jones（1 Jones=1 cm?Hz1/2/W）。当二维钙钛矿薄膜厚度减小时，器件的响应时间没有持续减小，而在其厚度为80 nm时器件的响应时间最短，这是受载流子渡越时间和钙钛矿薄膜质量双重影响下的结果。在二维钙钛矿薄膜厚度为80 nm的基础上，通过减小器件的有效面积，其最终实现了113 ns的响应时间。本工作对推动低成本快速响应光电探测器的发展有着重要意义。

通过在成本较低的活性层P3HT中引入少量在近红外波段有吸光能力的有机受体Y6制成倍增器件，Y6与P3HT发生分子间电荷转移，使得器件的响应波段拓展至1310 nm，在目前所报道的近红外倍增型有机光电探测器中具有明显优势。在空穴传输层与活性层之间引入原子级厚度的Al₂O₃，极大降低了器件的暗电流，将器件由只能反向偏压响应改善到能够正反双向偏压响应。Al₂O₃修饰后器件在860 nm处的外量子效率为800%，比探测率为5.6×10¹¹ Jones；1310 nm处器件的外量子效率为80.4%，比探测率为5.13×10¹⁰ Jones。

采用两步气相沉积方法制备高品质锡基卤化物钙钛矿纳米片。首先，在云母衬底上制备出尺寸可控的碘化亚锡（SnI₂）纳米片前驱体；然后，将这些纳米片转化为甲胺锡碘（CH₃NH₃SnI₃）。根据晶体成核生长理论，系统研究了沉积时间、H₂气体流量、转化时间、Ar气体流量等条件对纳米片尺寸及成分的影响规律，并实现了尺寸可控且表面颜色均匀的无铅钙钛矿纳米片制备，其中尺寸可控制在8~41 μm。光致发光（PL）光谱测试结果证明所制备的CH₃NH₃SnI₃纳米片具有良好的近红外（920 nm）发光特性。此外，经过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）钝化的CH₃NH₃SnI₃纳米片具有良好的稳定性，在N₂氛围中可维持48 h以上的稳定性。这种尺寸可控的无铅钙钛矿纳米材料可应用到近红外光电器件中。

快速响应光电探测器在光通信、高速摄影、生物医学成像等领域有广泛的需求。目前, 市场上应用的快速响应光电探测器大多基于硅、砷化镓等传统的无机半导体材料, 但是其制作工艺复杂、成本较高, 并且机械灵活性差。以石墨烯、二硫化钼为代表的二维材料具有独特的层状结构以及良好的光学、电学、热学和机械特性, 是制备光电探测器的理想材料。尤其是部分二维材料所拥有的超高载流子迁移率特性, 十分适用于研制快速响应光电探测器。近年来, 一系列基于二维材料的金属-半导体-金属结构光电探测器(Metal-semiconductor-metal photodetectors,MSM-PDs)被陆续报道, 很多具有1 μs以下的快速响应特性。本文以基于二维材料的快速响应MSM-PDs为主题进行综述。首先介绍了MSM-PDs中的基本结构及工作原理, 深入剖析了决定其响应速度的主要因素。随后介绍了石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷、二维钙钛矿、三元硒氧铋等二维材料的分子结构、光学、电学等特性, 并对各类二维材料在MSM-PDs的应用进行对比。然后分类介绍了响应速度在1 μs以下的欧姆接触型、肖特基接触型以及基于表面等离激元效应二维材料MSM-PDs的研究进展。最后总结全文, 并对二维材料在快速响应光电探测器中的应用前景及发展趋势进行了展望。

光子晶体激光器利用禁带效应与光局域效应，可以进一步缩小光学模式体积及降低激光阈值，以满足器件微型化和光电子集成的需求，在发光二极管、传感器等方面有广阔的应用前景，所以倍受关注。激光阈值被定义为实现激光振荡的最低能量密度，是实现激光器件集成应用的重要指标。钙钛矿材料具有高光学增益的特性，是实现低阈值激光器的理想增益材料，将其与光子晶体激光器结合，可以实现低阈值甚至无阈值泵浦激光。本文基于谐振腔和增益介质，简述了影响激光器阈值的两大因素（增益与损耗），并提出了降低激光阈值的方法。然后将光子晶体激光器按照光子晶体维数及结构分类，综述钙钛矿光子晶体激光器在低阈值方面的研究进展。最后展望了钙钛矿光子晶体激光器的发展前景，以期实现低阈值甚至零阈值、高功率、高质量激光输出，促进半导体激光器的集成与多领域应用。