Perovskite Photodetector Integrated with Microfluidics for Low-Level Fluorescence Detection: Toward Self-Powered Biomarker Sensing
Notice bibliographique
Résumé
Inorganic (cesium) metal halide perovskites have been of extensive interest to the broader scientific community owing to their higher stability and breakthrough performance in photoelectric conversion. While substantial progress has been made in perovskite-based devices, they are increasingly attracting interest as potential candidates for fluorescent-based sensors in biological marker detection and quantification. Herein, a self-driven perovskite photodetector for fluorescence detection is reported, elucidating controlled charge carrier dynamics under the light matter interaction. The light-induced doping phenomenon, resulting from the migration of optically activated ions, generates an electric field that enables device operation without external power. However, the uncontrolled migration of those ions increases the dark current and reduces the stability of the output current. To address this, we fabricate a vertically stacked FTO/PEDOT: PSS/CsPbBr 2 I/PCBM/Ag photodetector with nonsymmetrical electrode design to trigger controlled ion migration upon light illumination, thereby improving the device performance and output stability. The photodetector, driven by induced electric field due to the directional polarization, achieves an exceptionally low dark current (∼298 pA), a high on/off ratio on the order of 10, 5 a responsivity of 202 mA/W, a high detectivity of 2.5 × 10 11 Jones, and a fast rise and decay time (190 and 100 μs), all are measured at 0 V, surpassing the performance of many similar state-of-the-art works. These insights are crucial for practical applications where weak light detection is required, and we demonstrate the integration of this detector with a microfluidic chip for fluorescence detection from quantum dot conjugated beads. The photodetector showcased sufficient sensitivity to detect signals from quantum dot solutions as low as ∼23 nM in a microfluidic channel, highlighting the potential for future self-powered integrated platforms for biomarker sensing applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».