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宽谱红外/太赫兹量子棘轮探测器研究进展(内封面文章·特邀)
1
作者
楚卫东
白鹏
+4 位作者
杨宁
王屹
韩尚杰
王迎新
赵自然
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第1期12-25,共14页
近年来,红外/太赫兹探测技术取得了卓越的进步,聚焦于当前主流的红外及太赫兹探测器就其优点和缺点进行相应评述。为满足现在科技水平所需的高速探测光子型红外/太赫兹探测器取得了广泛地关注和研究,但其工作温度低、响应光谱范围窄等...
近年来,红外/太赫兹探测技术取得了卓越的进步,聚焦于当前主流的红外及太赫兹探测器就其优点和缺点进行相应评述。为满足现在科技水平所需的高速探测光子型红外/太赫兹探测器取得了广泛地关注和研究,但其工作温度低、响应光谱范围窄等缺点限制了其应用的场景。就工作原理、工作模式、研究进展、能带工程等方面介绍GaAs基经典红外/太赫兹光子型探测器并进行评述。在此基础上,详细介绍文中提出的量子棘轮红外探测器(QRIP)的研究进展,从QRIP器件的工作原理、器件结构等方面阐述了其优势及可行性。通过研究QRIP不同的杂质类型、掺杂浓度、生长工艺、能带结构等条件以研究其工作机理及量子特性,列出了不同结构QRIP器件实验结果并进行了分析。棘轮结构在无外加电场下能够对红外能量进行探测,同时在特定的偏压下能够实现光谱可调的性质以实现宽谱的探测。进一步地,将QRIP集成LED制备出量子棘轮上转换器件,其能够实现4~200 THz的超宽谱探测,同时量子棘轮上转换探测器在25 K时响应率可以达到0.4 A/W。该研究表明了量子棘轮探测器能够有效提升器件的工作温度、响应光谱范围,为高工作温度红外/太赫兹光子型探测器实现提供了新思路。
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关键词
红外/太赫兹
探测器
宽谱探测器
高温太赫兹
探测
量子棘轮
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职称材料
钙钛矿基宽谱带光电探测器
2
作者
卢孟涵
宋宏伟
陈聪
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期876-893,共18页
钙钛矿材料凭借可调带隙、高光吸收系数和低激子结合能等优势,在半导体光伏和光电探测领域大放异彩。普适性的铅基钙钛矿吸收范围通常集中在UV到Vis区域,而窄带隙的纯锡基或者锡铅混合钙钛矿其吸收光谱仍局限于~1060 nm以内的近红外范围...
钙钛矿材料凭借可调带隙、高光吸收系数和低激子结合能等优势,在半导体光伏和光电探测领域大放异彩。普适性的铅基钙钛矿吸收范围通常集中在UV到Vis区域,而窄带隙的纯锡基或者锡铅混合钙钛矿其吸收光谱仍局限于~1060 nm以内的近红外范围,受限于未来复杂场景的应用及探测成像。通过将钙钛矿与窄带隙半导体结合构建“钙钛矿/半导体”复合异质结可以进一步扩展光谱范围并提高吸收效率。本综述总结了钙钛矿基宽谱带光电探测器在探测性能优化、单体材料优异性能、复合材料优选工程等方面的进展,并探讨了宽谱探测器在光谱响应、像素集成、柔性器件开发和稳定性等方面的进展和应用前景。本综述将有助于推动钙钛矿基宽谱带光电探测研究及其未来成像应用。
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关键词
钙钛矿
红外光电
探测器
宽
谱
带光电
探测器
量子点
异质结
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职称材料
题名
宽谱红外/太赫兹量子棘轮探测器研究进展(内封面文章·特邀)
1
作者
楚卫东
白鹏
杨宁
王屹
韩尚杰
王迎新
赵自然
机构
北京应用物理与计算数学研究所
计算物理全国重点实验室
北京师范大学物理与天文学院
北京邮电大学理学院
清华大学工程物理系
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第1期12-25,共14页
基金
国家自然科学基金项目(62475019,12104061,62327804)
国家重点研发计划项目(2023YFF0715000)。
文摘
近年来,红外/太赫兹探测技术取得了卓越的进步,聚焦于当前主流的红外及太赫兹探测器就其优点和缺点进行相应评述。为满足现在科技水平所需的高速探测光子型红外/太赫兹探测器取得了广泛地关注和研究,但其工作温度低、响应光谱范围窄等缺点限制了其应用的场景。就工作原理、工作模式、研究进展、能带工程等方面介绍GaAs基经典红外/太赫兹光子型探测器并进行评述。在此基础上,详细介绍文中提出的量子棘轮红外探测器(QRIP)的研究进展,从QRIP器件的工作原理、器件结构等方面阐述了其优势及可行性。通过研究QRIP不同的杂质类型、掺杂浓度、生长工艺、能带结构等条件以研究其工作机理及量子特性,列出了不同结构QRIP器件实验结果并进行了分析。棘轮结构在无外加电场下能够对红外能量进行探测,同时在特定的偏压下能够实现光谱可调的性质以实现宽谱的探测。进一步地,将QRIP集成LED制备出量子棘轮上转换器件,其能够实现4~200 THz的超宽谱探测,同时量子棘轮上转换探测器在25 K时响应率可以达到0.4 A/W。该研究表明了量子棘轮探测器能够有效提升器件的工作温度、响应光谱范围,为高工作温度红外/太赫兹光子型探测器实现提供了新思路。
关键词
红外/太赫兹
探测器
宽谱探测器
高温太赫兹
探测
量子棘轮
Keywords
infrared/terahertz detector
broadband detector
high-temperature terahertz detection
quantum ratchet
分类号
TN215 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
钙钛矿基宽谱带光电探测器
2
作者
卢孟涵
宋宏伟
陈聪
机构
河北工业大学材料科学与工程学院
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期876-893,共18页
基金
国家自然科学基金(62004058,U21A2076)。
文摘
钙钛矿材料凭借可调带隙、高光吸收系数和低激子结合能等优势,在半导体光伏和光电探测领域大放异彩。普适性的铅基钙钛矿吸收范围通常集中在UV到Vis区域,而窄带隙的纯锡基或者锡铅混合钙钛矿其吸收光谱仍局限于~1060 nm以内的近红外范围,受限于未来复杂场景的应用及探测成像。通过将钙钛矿与窄带隙半导体结合构建“钙钛矿/半导体”复合异质结可以进一步扩展光谱范围并提高吸收效率。本综述总结了钙钛矿基宽谱带光电探测器在探测性能优化、单体材料优异性能、复合材料优选工程等方面的进展,并探讨了宽谱探测器在光谱响应、像素集成、柔性器件开发和稳定性等方面的进展和应用前景。本综述将有助于推动钙钛矿基宽谱带光电探测研究及其未来成像应用。
关键词
钙钛矿
红外光电
探测器
宽
谱
带光电
探测器
量子点
异质结
Keywords
perovskite
infrared photodetectors
broadband photodetectors
quantum dots
heterojunctions
分类号
O649.4 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
宽谱红外/太赫兹量子棘轮探测器研究进展(内封面文章·特邀)
楚卫东
白鹏
杨宁
王屹
韩尚杰
王迎新
赵自然
《红外与激光工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
钙钛矿基宽谱带光电探测器
卢孟涵
宋宏伟
陈聪
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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