红外成像和自动驾驶，还有环境监测，这些领域现在对短波红外光电探测器需求特别大。传统的砷化铟镓材料虽然不错，但是成本太高，制造起来又麻烦。所以科学家们开始盯上了硫化铅量子点，它的带隙可以随意调，光谱吸收也很宽，算是个低成本的好选择。但问题是，PbS量子点表面活性很高，容易产生缺陷，尤其是大尺寸的量子点。它们的(100)晶面上往往有没配对的硫原子，这些东西会变成陷阱态，把器件的性能拖垮。最近深圳技术大学和湖北大学的研究团队给PbS量子点出了个主意，用三辛基膦（TOP）来改造它们的表面。这种配体能帮量子点重新规整形态，把多余的硫原子或者硫悬键给去掉，这样就能减少陷阱态的产生。同时，TOP还能让薄膜里的量子点排列得更整齐。 经过TOP处理后，研究团队用这些量子点做出来的光电二极管在1290纳米的波长下表现非常抢眼。它的比探测率达到了2.07 × 10¹¹Jones，比普通量子点器件高出整整50倍。暗电流密度也被压低到了237 nA cm⁻²，而且这是在-0.5 V偏压下的数据。更厉害的是，这个器件在没封装的情况下保存稳定性都有了很大提升。相关成果发表在Advanced OpticalMaterials期刊上，论文题目就叫“Trioctylphosphine-Induced Surface Engineering of PbS Quantum Dots for High-Detectivity Short-Wave Infrared Photodiodes”。 为了验证TOP的效果，研究人员先对比了原始的油酸包覆PbS量子点（OA-QDs）和TOP处理过的TOP-QDs。在光学特性上，TOP-QDs的表现明显更好。在结构方面，TOP-QDs的颗粒更均匀，表面也更平滑。最后他们用这些材料做成了倒置结构的光电二极管进行测试。对比结果显示，TOP-QDs的响应速度更快、电流更大、暗电流更低，整体性能全面碾压OA-QDs。 这项研究说明通过TOP这种配体来进行表面重构确实能有效提升PbS量子点的性能和稳定性。这为高探测率的短波红外成像和光电探测应用提供了一个强有力的技术方案。