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紅外光電探測器新突破！多維信息獲取成新趨勢
2024年08月21日 15:03:04
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：8909
近日，紅外科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王旭東副研究員團(tuán)隊(duì)在多維光學(xué)信息獲取領(lǐng)域取得突破。他們提出了一種基于非對齊單極勢壘光電探測器（MUBP）的創(chuàng)新技術(shù)。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】紅外光電探測器在眾多領(lǐng)域，如夜視、天文學(xué)、光通信、健康監(jiān)測和遙感等，均扮演著至關(guān)重要的角色。當(dāng)前，紅外光電探測器的發(fā)展聚焦于集成化和智能化，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于利用單個(gè)光電探測器獲取目標(biāo)的多維光學(xué)信息，包括強(qiáng)度、光譜、偏振等。然而，將光譜檢測與偏振檢測功能集成到單一的紅外光電探測器中，仍面臨著工藝和性能方面的諸多挑戰(zhàn)。
近日，紅外科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王旭東副研究員團(tuán)隊(duì)在多維光學(xué)信息獲取領(lǐng)域取得突破。他們提出了一種基于非對齊單極勢壘光電探測器(MUBP)的創(chuàng)新技術(shù)，為多光譜檢測和偏振檢測集成到單一光電探測器中提供了一種切實(shí)可行的方法，為紅外探測器的集成化與智能化發(fā)展開辟了新的思路。
研究團(tuán)隊(duì)提出的MUBP結(jié)構(gòu)，通過精準(zhǔn)的能帶工程設(shè)計(jì)，采用了兩端勢壘結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了偏壓可切換的雙光譜檢測功能。與三端器件相比，這種兩端器件無需額外的公共電極，因此其結(jié)構(gòu)簡單、制作工藝更為簡便，且填充因子更高。
研究團(tuán)隊(duì)利用各向異性半導(dǎo)體材料黑磷(bP)和黑砷磷(b-AsP)作為吸收層，中間以二硫化鉬(MoS?)為勢壘層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該光電探測器能夠分別在正向偏壓和反向偏壓下對目標(biāo)的偏振和光譜實(shí)現(xiàn)檢測；利用具有不同截止波長的兩個(gè)吸收層，實(shí)現(xiàn)了雙光譜檢測；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了室溫下的黑體響應(yīng)。此外，在雙光譜紅外光電探測器的遠(yuǎn)程溫度測量方面表現(xiàn)出更高的準(zhǔn)確性和可靠性。
研究團(tuán)隊(duì)表示，他們將繼續(xù)深入探索多維光學(xué)信息獲取技術(shù)，為推動(dòng)光電探測器的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。目前，研究成果以“Multi-dimensional optical information acquisition based on a misaligned unipolar barrier photodetector”為題，發(fā)表在《自然·通訊》(Nature Communications)雜志上。
(資料來源：中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)
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