在自动驾驶与工业安全监测的感知层，短波红外（SWIR，1.0–2.5 μm）成像技术正展现出超越可见光方案的独特优势：雾霾、烟尘对短波红外的散射远弱于可见光，这意味着车辆或监控设备能够在恶劣大气条件下“看穿”烟雾，识别被遮蔽的目标。然而，这一愿景的落地长期受制于探测器的“本底噪声”——暗电流。在无光或微光条件下，器件中因界面缺陷产生的漏电流会淹没微弱的信号光电流，导致图像信噪比崩塌。
近日，一项发表于ACS Applied Electronic Materials的研究提出了一条简洁而高效的解决路径：利用APTES（3-氨丙基三乙氧基硅烷）在 ZnO 电子传输层（ETL）表面构筑一层分子级修饰膜，将 PbS 量子点短波红外探测器的暗电流密度从2155 nA/cm² 压低至 855 nA/cm²，降幅超过 60%；同时比探测率提升近6 倍，并在模拟烟雾环境中实现了对可见光干扰的有效抑制。
暗电流从何而来：ZnO/PbS 界面的“陷阱沼泽”
要理解 APTES 的价值，需要先审视 PbS 量子点探测器的器件架构。在典型的倒置结构中，ZnO 纳米晶薄膜扮演电子传输层的角色，负责将 PbS 量子点吸收光子后产生的电子高效抽取并输运至电极。ZnO 具有合适的能级位置和良好的电子迁移率，但其纳米晶表面布满氧空位、悬挂键等缺陷态。这些缺陷在带隙中引入局域能级，如同界面上的“陷阱沼泽”，不断捕获载流子、诱发额外的复合，并在反向偏压下形成额外的漏电通道。
具体到暗电流的物理来源，反向偏压下的漏电流主要包含体材料的扩散电流、耗尽区的产生
