紅外光電探測器新突破！多維信息獲取成新趨勢
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】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，而實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于利用單個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)實驗室王旭東副研究員團(tuán)隊在多維光學(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)隊提出的MUBP結(jié)構(gòu)，通過精準(zhǔn)的能帶工程設(shè)計，采用了兩端勢壘結(jié)構(gòu)，實現(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。實驗結(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)的偏振和光譜實現(xiàn)檢測；利用具有不同截止波長的兩個吸收層，實現(xiàn)了雙光譜檢測；同時實現(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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