3D打印技术在宽带光电探测器领域应用

一维纳米材料在宽光谱范围内的光学传感现象在光电探测器领域具有广泛的前景。而在该领域，一维二氧化钛纳米管具有优良的化学稳定性和机械强度。而由于电荷收集传输效率的提高，二氧化钛纳米管阵列的光电性能更为优异，在光伏和光催化领域是研究热点。

如图a-d所示，华中科技大学的Zhi Zheng, Fuwei Zhuge等人通过采用同轴静电纺丝技术，利用钛酸异丙酯液和高聚物的混合液作为前驱体，重油作为填料，并在纺丝后高温加热得到了二氧化钛纳米管阵列。但由于二氧化钛禁带宽度较宽，该阵列只能应用于紫外光区的光电探测。因此，他们将钙钛矿溶液旋涂到二氧化钛纳米管阵列中，得到被许多钙钛矿型量子点覆盖的纳米管，如图e所示。

与单纯的二氧化钛纳米管阵列相比，这种阵列由于钙钛矿型量子点（QDs）的引入，如图所示在紫外光区和整个可见光区都会有良好吸光效果，即可以用于紫外光区和整个可见光区的光电检测。同时，它在高温以及弯折条件下光电稳定性良好。

显然这种性能优异的二氧化钛纳米管阵列可以利用同轴静电纺丝技术低成本制备，这为一维纳米材料在光电探测器领域提供了更多可能。相信随着静电纺丝技术进一步发展，这一领域未来将会具备更广阔的应用前景。

作者： 唐昊煜 贺健康
来源：3D打印分会中国机械工程学会