Polarization-sensitive photodetection in a broad spectrum range is highly desired due to the great significance in military and civilian applications. Palladium diselenide (PdSe2), a newly explored air-stable, group 10 two-dimensional (2D) noble metal dichalcogenide with a puckered pentagonal structure, holds promise for polarization-sensitive photodetection. Herein, we report a highly polarization-sensitive, broadband, self-powered photodetector based on graphene/PdSe2/germanium heterojunction. Owing to the enhanced light absorption of the mixed-dimensional van der Waals heterojunction and the effective carrier collection with graphene transparent electrode, the photodetector exhibits superior device performance in terms of a large photoresponsivity, a high specific detectivity, a fast response speed to follow nanosecond pulsed light signal, and a broadband photosensitivity ranging from deep ultraviolet (DUV) to mid-infrared (MIR). Significantly, highly polarization-sensitive broadband photodetection with an ultrahigh polarization sensitivity of 112.2 is achieved, which represents the best result for 2D layered material-based photodetectors. Further, we demonstrated the high-resolution polarization imaging based on the heterojunction device. This work reveals the great potential of 2D PdSe2 for high-performance, air-stable, and polarization-sensitive broadband photodetectors.

Recently, a pressing requirement of solid-state lighting sources with high performance and low cost has motivated increasing research in metal halide perovskites. However, the relatively low emission efficiency and poor operation stability of perovskite light-emitting diodes (LEDs) are still critical drawbacks. In this study, a strategy of solution-processed all-inorganic heterostructure was proposed to overcome the emission efficiency and operation stability issues facing the challenges of perovskite LEDs. Solution-processed n-ZnO nanoparticles and p-NiO are used as the carrier injectors to fabricate all-inorganic heterostructured CsPbBr3 quantum dot LEDs, and a high-efficiency green emission is achieved with maximum luminance of 6093.2 cd/m2, external quantum efficiency of 3.79%, and current efficiency of 7.96 cd/A. More importantly, the studied perovskite LEDs possess a good operation stability after a long test time in air ambient. Typically, the devices can endure a high humidity (75%, 12 h) and a high working temperature (393 K, three heating/cooling cycles) even without encapsulation, and the operation stability is better than any previous reports. It is anticipated that this work will provide an effective strategy for the fabrication of high-performance perovskite LEDs with good stability under ambient and harsh conditions, making practical applications of such LEDs a real possibility.

The high-performance broadband photodetectors have attracted intensive scientific interests due to their potential applications in optoelectronic systems. Despite great achievements in two-dimensional (2D) materials based photodetectors such as graphene and black phosphorus, obvious disadvantages such as low optical absorbance and instability preclude their usage for the broadband photodetectors with the desired performance. An alternative approach is to find promising 2D materials and fabricate heterojunction structures for multifunctional hybrid photodetectors. In this work, 2D WS2/Si heterojunction with a type-II band alignment is formed in situ. This heterojunction device produced a high Ion/Ioff ratio over 10,6 responsivity of 224 mA/W, specific detectivity of 1.5 × 1012 Jones, high polarization sensitivity, and broadband response up to 3043 nm. Furthermore, a 4 × 4 device array of WS2/Si heterojunction device is demonstrated with high stability and reproducibility. These results suggest that the WS2/Si type-II heterojunction is an ideal photodetector in broadband detection and integrated optoelectronic system.

Abstract White light‐emitting diodes (WLEDs) are promising next‐generation solid‐state light sources. However, the commercialization route for WLED production suffers from challenges in terms of insufficient color‐rendering index (CRI), color instability, and incorporation of rare‐earth elements. Herein, a new two‐component strategy is developed by assembling two broadband emissive materials with self‐trapped excitons (STEs) for high CRI and stable WLEDs. The strategy addresses effectively the challenging issues facing current WLEDs. Based on first‐principles thermodynamic calculations, copper‐based ternary halides composites, CsCu 2 I 3 @Cs 3 Cu 2 I 5 , are synthesized by a facile one‐step solution approach. The composites exhibit an ideal white‐light emission with a cold/warm white‐light tuning and a robust stability against heat, ultraviolet light, and environmental oxygen/moisture. A series of cold/warm tunable WLEDs is demonstrated with a maximum luminance of 145 cd m −2 and an external quantum efficiency of 0.15%, and a record high CRI of 91.6 is achieved, which is the highest value for lead‐free WLEDs. Importantly, the fabricated device demonstrates an excellent operation stability in a continuous current mode, exhibiting a long half‐lifetime of 238.5 min. The results promise the use of the hybrids of STEs‐derived broadband emissive materials for high‐performance WLEDs.

High-performance self-powered solar-blind photodetector based on a MoS₂/β-Ga₂O₃ heterojunction was demonstrated, which exhibits excellent solar-blind photoresponse properties.

Self-powered MoS₂/GaN p–n heterojunction photodetectors exhibited high sensitivity to deep-UV light with high responsivity, specific detectivity and fast response speeds.

High-performance perovskite photodetectors based on solution-processed all-inorganic CsPbBr₃ thin films were fabricated with a high photoresponsivity and on/off photocurrent ratio.

A self-driven and broadband photodetector based on PdSe₂/SiNWA mixed-dimensional vdW heterojunction is fabricated, which shows a broadband spectrum from 200 nm to 4.6 μm with a high polarization sensitivity and good mid-infrared imaging capability.