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基于Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2)异质结的宽光谱偏振光电探测器(特邀)
1
作者 庄炜 张度 +1 位作者 鹿利单 祝连庆 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期259-267,共9页
针对光电探测器在小型化、宽光谱响应及偏振敏感特性协同优化方面的技术需求,基于二维材料的范德华异质结构的无晶格匹配限制特性,采用干法转移工艺实现异质界面集成,构建了Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2)异质结,结合电子束曝光和Cr/Au(5 nm/60 ... 针对光电探测器在小型化、宽光谱响应及偏振敏感特性协同优化方面的技术需求,基于二维材料的范德华异质结构的无晶格匹配限制特性,采用干法转移工艺实现异质界面集成,构建了Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2)异质结,结合电子束曝光和Cr/Au(5 nm/60 nm)的电子束蒸发制备电极,研制出室温工作的宽光谱偏振敏感探测器。测试结果表明,器件在400~1 550 nm波段呈现连续光电响应,暗电流较√低;在532 nm激光照射下响应度达0.27 A/W;探测率(D*)为5.1×10^(9) Jones(1 Jones=1cm·√Hz/W);外量子效率(EQE)达61.6%。在响应性测试中,对650 nm光源的上升/下降时间为8/10 ms。在稳定性测试中,用10 Hz 532 nm激光开关循环照射220 s,器件响应稳定未衰退。在偏振测试中,650 nm处二向色比为1.3,为基于拓扑绝缘体与过渡金属硫族化合物的多功能光电器件提供了新思路。 展开更多
关键词 异质结 Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2) 光电探测器 宽光谱 偏振敏感
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基于微转印方法实现Ⅲ-V-on-SOI异质集成光电探测器
2
作者 王兆璁 全志恒 +5 位作者 郑施冠卿 朱岩 叶楠 陆梁军 周林杰 宋英雄 《光通信研究》 北大核心 2025年第2期86-92,共7页
【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,但受限于硅材料的光电性能,单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0×10 cm^(-2)的吸收系数,可制成... 【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,但受限于硅材料的光电性能,单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0×10 cm^(-2)的吸收系数,可制成具有较高吸收效率的有源光探测器件。因此,通过异质集成的方式,将InGaAs/InP有源器件与硅基波导结合成为基于硅光子平台,是实现高效光电探测器的一个可行方向。大晶格失配及热膨胀系数的差异使得通过外延生长技术实现大规模集成变得非常困难,而键合集成技术中的微转印技术可以实现微米尺度量级的集成,进而低成本、高效率地制备出异质集成器件。而在该技术的现有制备流程中,通过刻蚀牺牲层实现器件与衬底分离的方案需要极高的工艺积累。文章的研究目的是在保留探测器原衬底的情况下,利用微转印方法实现InGaAs/InP雪崩光电探测器件(APD)与绝缘体上硅(SOI)光栅耦合器(GC)的直接键合集成。【方法】文章研究了微转印方法的基本原理,搭建了微转印实验平台。通过微转印方法实现了Ⅲ-V族APD样片与SOI GC的异质集成,基于测试结果评估微转印方法的可行性。【结果】通过微转印集成获得的异质集成光电探测器,响应带宽约为4 GHz,暗电流约为13 nA(@-13 V),与该样片集成前的性能测试数据基本一致。受到耦合损耗的影响,集成后整体结构的响应度为7.3×10^(-3) A/W(@-25 V)。排除输入端光纤-GC的损耗之后,集成器件的响应度约为1.8×10^(-2) A/W(@-25 V)。【结论】文章验证了基于微转印方法实现Ⅲ-V族APD与平台进行异质集成的可行性。通过保留InP衬底,使微米级×微米级尺度的APD与SOI GC通过InP衬底/硅基光子平台界面间的范德华力实现了直接键合集成,以此简化了微转印工艺的实施流程,从而提高了集成效率。通过实验可以验证,集成前/后器件的暗电流和带宽性能基本保持不变。 展开更多
关键词 硅基光电子 异质集成 微转印 光电探测器
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InGaAs-Si基光电探测器异质集成技术研究进展
3
作者 李宛励 周鑫 +5 位作者 孔繁林 陈庆敏 梁丕刚 舒域鑫 代千 宋海智 《激光技术》 北大核心 2025年第4期617-625,共9页
短波红外波段包含目标的多种光谱信息,具有良好的大气传输特性,是光电探测、激光通信等应用领域的重要波段之一。硅基光电子器件具有低功耗、高带宽等优势,但其光谱响应范围局限于可见光波段,难以直接进行短波红外波段的高响应度光电探... 短波红外波段包含目标的多种光谱信息,具有良好的大气传输特性,是光电探测、激光通信等应用领域的重要波段之一。硅基光电子器件具有低功耗、高带宽等优势,但其光谱响应范围局限于可见光波段,难以直接进行短波红外波段的高响应度光电探测,将具有较高短波红外波段吸收能力的铟镓砷(InGaAs)材料与硅(Si)材料进行光电集成、研制新型高灵敏度光电探测器件成为了当前研究的热点方向。光电集成技术作为超高速、低功耗、小型化的半导体光电器件核心技术,有力支撑了大数据、云计算、物联网等新一代信息技术实现跨越式发展。通过梳理光电集成技术的国内外研究发展历程、现状和趋势,聚焦于InGaAs-Si基光电探测器,分别对材料外延生长、倒装芯片集成、芯片/晶圆键合和其他新型光电集成技术进行讨论,分析了不同光电集成技术的特点、优势、不足及应用场景,并展望了未来光电集成技术的发展方向。 展开更多
关键词 集成光学 光电集成技术 异质异构集成 铟镓砷 硅基光电子 探测器
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从单晶MgZnO到非晶Ga_(2)O_(3):深紫外光电探测器的发展和选择
4
作者 梁会力 朱锐 +1 位作者 杜小龙 梅增霞 《发光学报》 北大核心 2025年第3期399-411,共13页
宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙... 宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙氧化物半导体深紫外探测器研究进展,发现非晶Ga_(2)O_(3)薄膜拥有不输于单晶薄膜的深紫外响应特性。众多研究结果表明,氧空位相关缺陷对器件性能起着至关重要的作用,对其进行合理调控可有效提升器件性能。此外,与氧空位缺陷相伴的持续光电导效应为开发深紫外光电突触器件提供了新的研究视角。最后,针对上述研究中存在的问题进行剖析总结,期望进一步推动宽带隙氧化物半导体材料,尤其非晶Ga_(2)O_(3)材料在未来深紫外探测方面的产业应用。 展开更多
关键词 日盲紫外 光电探测器 镁锌氧 氧化镓 非晶
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氧化镓雪崩光电探测器的研究进展
5
作者 邵双尧 杨烁 +2 位作者 冯华钰 贾志泰 陶绪堂 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期276-289,共14页
微弱紫外光的探测在导弹跟踪、火焰警告、安全通信、环境监测和其他关键应用中备受关注。雪崩光电探测器(APD)具有轻便、低功耗、高量子效率和单片集成等优点,是紫外探测领域的重要研究方向。近年来,宽禁带和超宽禁带半导体材料因其禁... 微弱紫外光的探测在导弹跟踪、火焰警告、安全通信、环境监测和其他关键应用中备受关注。雪崩光电探测器(APD)具有轻便、低功耗、高量子效率和单片集成等优点,是紫外探测领域的重要研究方向。近年来,宽禁带和超宽禁带半导体材料因其禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、热导率高和化学稳定性好等性能,被视为紫外APD设计的理想材料。从现有报道来看,相比于GaN和SiC材料,Ga_(2)O_(3)具有更大的禁带宽度、更高的击穿场强、更高的巴利加优值和更短的吸收截止边等突出优点,是一类值得关注的新材料。Ga_(2)O_(3)基APD以超宽带隙、高击穿电场、可控增益、优异热稳定性等优势,具有高响应度和高内部增益等性能,正在成为该领域的热点。本文综述了Ga_(2)O_(3)基APD的研究进展,分别对APD的器件结构、性能、发展历程与研究改进等进行介绍。 展开更多
关键词 雪崩光电探测器 紫外探测 宽禁带半导体 氧化镓 雪崩增益
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基于石墨烯/硫化铅量子点异质结的窄带光电探测器
6
作者 郑玉琳 黄北举 +1 位作者 程传同 陈力颖 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期10-16,共7页
纳米材料硫化铅量子点(PbS QD)以其高光吸收率和尺寸可调的带隙,被视为短波红外(SWIR)光电探测器的重要候选材料。将卤素配体置换的PbS QD薄膜与单层石墨烯结合制备了石墨烯/硫化铅量子点异质结光电探测器。采用液相配体交换技术结合单... 纳米材料硫化铅量子点(PbS QD)以其高光吸收率和尺寸可调的带隙,被视为短波红外(SWIR)光电探测器的重要候选材料。将卤素配体置换的PbS QD薄膜与单层石墨烯结合制备了石墨烯/硫化铅量子点异质结光电探测器。采用液相配体交换技术结合单步旋涂工艺,实现了PbS QD薄膜的均匀沉积。该技术不仅减少了缺陷态的产生,而且通过单步旋涂工艺能够实现所需薄膜厚度的快速沉积,简化了器件制备流程,满足工业化生产要求。测试了器件在SWIR波段的性能,结果显示该光电探测器在1550 nm处响应度为1.26×10^(4)A/W,显著高于其他波段,证实器件在1550 nm波段附近具有窄带探测的能力。此外,在1550 nm处比探测率高达1.49×10^(12)Jones。该结果表明器件在SWIR波段具备高探测灵敏度和实际应用的潜力。 展开更多
关键词 相转移配体交换 硫化铅量子点 石墨烯 光电探测器 红外探测
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倍增型全聚合物光电探测器及其在光电容积描记传感器上的应用
7
作者 赵兴超 李晓明 +9 位作者 刘明 赵子进 杨凯旋 刘蓬天 张皓岚 李金泰 马晓玲 姚琪 孙艳明 张福俊 《物理化学学报》 北大核心 2025年第1期111-120,共10页
我们以宽带隙聚合物聚(3-己基噻吩)(P3HT)为给体,窄带隙聚合物聚{2,2'-((2Z,2'Z)-((12,13-双(2-癸基十四烷基)-6-(2-乙基己基)-4,8-二甲基-6,8,12,13-四氢-4氢-苯并[1,2,3]三唑并噻吩[2'',3'':4',5']... 我们以宽带隙聚合物聚(3-己基噻吩)(P3HT)为给体,窄带隙聚合物聚{2,2'-((2Z,2'Z)-((12,13-双(2-癸基十四烷基)-6-(2-乙基己基)-4,8-二甲基-6,8,12,13-四氢-4氢-苯并[1,2,3]三唑并噻吩[2'',3'':4',5']并吡咯[2',3':4,5]并吡咯[3,2-g]并噻吩[2',3':4,5]并吡咯[3,2-b]并[4,5-e]吲哚-2,10-二基)双(甲烷亚甲基))双(5,5’-3-氧-2,3-二氢-1氢-2,1-二亚基茚))二丙二腈-连-2,5-二噻吩}(PTz-PT)为受体,研制了基于氧化铟锡(ITO)/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)/有源层/Al结构的倍增型全聚合物光电探测器(PM-APDs)。我们制备了P3HT:PTz-PT质量比为100:1、100:4、100:7和100:10的四种不同比例的二元PM-APDs。在黑暗条件下,由于Al的功函数和P3HT的最高已占据分子轨道(HOMO)之间存在0.8 eV的能级差距,空穴难以从铝电极注入到有源层中。有源层中的PTz-PT含量较低,缺乏连续的电子传输通道,导致有源层的电子传输能力较差。在光照条件下,由于有源层中PTz-PT含量较低,并且P3HT和PTz-PT的最低未占据分子轨道(LUMO)相差0.84 eV,光生电子会被孤立的PTz-PT捕获。Al电极附近的受陷电子会引起界面能带弯曲,实现空穴隧穿注入,从而导致外量子效率(EQE)值大于100%。在−8 V偏压下,基于P3HT:PTz-PT(100:4 wt/wt)的最优二元PMAPDs在300–1100 nm的光谱范围内具有超过100%的EQE。PM-APDs的EQE光谱形状取决于铝电极附近的受陷电子分布。通过引入聚合物聚(2-(4,8-双(4-(2-乙基己基)环戊二烯并-1,3-啶-1-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2-基)-5,5-二氟-10-(5-(2-己基癸基)噻吩-2-基)-3,7-二甲基-5H-4λ4,5λ4-二吡咯[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]二氮杂硼嗪)(PMBBDT)作为第三组分,PMAPDs的EQE光谱形状变得更平坦。我们制备了P3HT:PMBBDT:PTz-PT质量比分别为90:10:4和80:20:4的三元PM-APDs。三元PM-APDs的EQE值在420–600 nm的范围内提高,而在630–870 nm的范围内降低。三元PM-APDs具有更平坦的EQE光谱是由于其在Al电极附近的受陷电子分布更均匀。此外,在连续光照和外加偏压的条件下,三元PMAPDs的稳定性高于最优二元PM-APDs。在−12 V偏压下,最优三元PM-APDs的EQE值在350 nm处为3500%,在550 nm处为1250%,在900 nm处为1500%。在−10 V偏压下,最优三元PM-APDs的比探测度(D*shot)值在520 nm处为3.7×1012 Jones,在850 nm处为1.9×10^(13)Jones。最优三元PM-APDs在−10 V偏压下被白光连续照射170 min后,光电流为初始值的87%。我们利用最优三元PM-APDs搭建了光电容积描记(PPG)传感器并成功地测量了人体心率(HR),测得的HR与人体正常心率相符。 展开更多
关键词 光电倍增 全聚合物光电探测器 空穴隧穿注入 受陷电子 PPG传感器
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钙钛矿薄单晶光电探测器的进展与展望
8
作者 马尧 赵欣 +2 位作者 陈红旭 魏薇 沈亮 《物理化学学报》 北大核心 2025年第4期1-21,共21页
金属卤化物钙钛矿材料在光电探测领域具有突出的应用前景,但是多晶薄膜材料的晶界和缺陷问题,以及体单晶材料较厚的载流子传输距离限制了其性能。通过调控纵向尺寸制备的钙钛矿薄单晶材料理论上更适合光电探测,成为新型探测器领域的研... 金属卤化物钙钛矿材料在光电探测领域具有突出的应用前景,但是多晶薄膜材料的晶界和缺陷问题,以及体单晶材料较厚的载流子传输距离限制了其性能。通过调控纵向尺寸制备的钙钛矿薄单晶材料理论上更适合光电探测,成为新型探测器领域的研究热点。本文介绍了钙钛矿单晶生长的结晶思路和薄单晶的制备工艺,回顾了钙钛矿薄单晶光电探测器领域的代表性工作,最后讨论了目前面临的问题和未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 钙钛矿 光电探测器 薄单晶 光电材料
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光电探测器暗电流宽温拟合算法研究
9
作者 袁国振 任海兰 《光通信研究》 北大核心 2025年第1期77-82,共6页
【目的】为了消除光电探测器(PD)内正负(PN)结固有暗电流物理特性的影响,在提升探测器功率探测范围和扩宽探测器工作环境温度范围的同时提高PD探测精度,文章设计了一套在标定PD时应用的暗电流补偿算法。【方法】首先,通过分析光电二极... 【目的】为了消除光电探测器(PD)内正负(PN)结固有暗电流物理特性的影响,在提升探测器功率探测范围和扩宽探测器工作环境温度范围的同时提高PD探测精度,文章设计了一套在标定PD时应用的暗电流补偿算法。【方法】首先,通过分析光电二极管物理特性及PD内的硬件电路设计,建立光生电流与光功率间的数学模型,基于数学模型修正光功率与光生电压模数转换(ADC)值的曲线关系,实现在具体温度点下去除暗电流功率影响并补偿功率;其次,研究暗电流的温度特性,计算出少数温度条件下所需补偿暗电流的功率大小,利用少数温度点拟合扩展至宽温范围实现暗电流温度补偿;最后,搭建温控测试平台,利用光开关(OS)控制光电二极管入光功率大小,通过光功率探测仪记录PD实时入光功率大小,测试在不同温度条件以及入光功率下的PD精度值。【结果】实验表明,利用算法标定PD后,工作温度范围可从-5~55℃扩宽至-40~80℃,最低探测功率从-40下降至-68 dBm。在上述工作温度和探测范围下,软件算法计算上报的光功率与实际探测光功率的精度误差在±1 dB以内。【结论】采用文章所提算法对PD校准后能消除暗电流及噪声的影响,在宽温范围下能提高探测功率范围及探测精度。 展开更多
关键词 暗电流 光电探测器 宽温范围 低功探测 补偿算法
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新型片上多光谱光电探测器的研究进展(内封面文章·特邀) 被引量：1
10
作者 马英骁 李子园 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期35-57,I0001,共24页
多光谱光电探测器可以捕获和解析物体在多个光谱波段的反射或发射信息,具有出色的目标细节辨别能力,因而被广泛应用于遥感、人脸识别、生物成像等领域。然而,传统的多光谱光电探测器在实现其功能的同时,也暴露出其局限性。它们往往依赖... 多光谱光电探测器可以捕获和解析物体在多个光谱波段的反射或发射信息,具有出色的目标细节辨别能力,因而被广泛应用于遥感、人脸识别、生物成像等领域。然而,传统的多光谱光电探测器在实现其功能的同时,也暴露出其局限性。它们往往依赖于滤波片等复杂的光学元件,不仅增加了系统的复杂性和维护难度,还使得探测器体积庞大,难以适应日益增长的微型化、集成化需求。同时,光谱响应范围受限也制约了其更广泛的应用潜力。随着微纳加工技术和计算成像技术的飞速进步,越来越多的片上集成式多光谱光电探测器应运而生。这些探测器通过先进的微纳加工/生长工艺,将原本复杂的光学元件集成到微小的芯片上,实现了系统的大幅简化和体积的显著缩小。文中介绍了多光谱光电探测器的基本原理,探讨了新型片上多光谱光电探测器的研究进展及应用前景。从当前的科研动态到未来的发展趋势,从技术创新到实际应用,都进行了深入的剖析和展望,并针对目前多光谱探测器存在的主要问题提供了可行性分析和建议。综上所述,新型片上多光谱光电探测器以其独特的优势和广阔的应用前景,正成为光学技术领域研究的热点。 展开更多
关键词 多光谱 光电探测器 片上集成 超表面 纳米线 深度学习
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脉冲激光沉积α相氧化镓薄膜及其日盲光电探测器
11
作者 丁子舰 颜世琪 +1 位作者 徐希凡 辛倩 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期329-336,共8页
本文采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在m面蓝宝石衬底上外延生长了高质量亚稳态α相氧化镓(α-Ga_(2)O_(3))薄膜,结合X射线衍射和扫描电子显微镜等表征手段,研究了不同生长温度和不同氧分压对薄膜形貌及结晶性的影响。基于优化条件下生长的... 本文采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在m面蓝宝石衬底上外延生长了高质量亚稳态α相氧化镓(α-Ga_(2)O_(3))薄膜,结合X射线衍射和扫描电子显微镜等表征手段,研究了不同生长温度和不同氧分压对薄膜形貌及结晶性的影响。基于优化条件下生长的异质外延α-Ga_(2)O_(3)薄膜,制备了金属-半导体-金属(MSM)结构的日盲紫外光电探测器。由于薄膜较好的结晶质量和较少的缺陷,该探测器在254 nm日盲紫外光照射下表现出良好的光电响应,5 V偏压下具有10^(-6)A的光电流及10^(-10)A的暗电流,光暗电流比可达104,最大响应度达到36.7 A/W,最大外量子效率为1.79×10^(4)%,最大探测率为2.45×10^(14)Jones。 展开更多
关键词 脉冲激光沉积 α相氧化镓 生长温度 氧分压 金属-半导体-金属 日盲光电探测器
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高性能零维非铅钙钛矿薄膜光电探测器
12
作者 狄佳钰 崔艳 +1 位作者 吴瑞祥 芦宾 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第4期748-755,共8页
本文利用MACl后处理的方法来改善反溶剂获得的MA_(3)Sb_(2)I_(9)钙钛矿薄膜的质量,促使MACl与钙钛矿薄膜之间出现Cl-Sb键相互作用,钝化了MA3Sb2I9薄膜表面的I−空位及晶界缺陷。该处理不仅能够有效改善薄膜的表面形貌和结晶性,而且降低... 本文利用MACl后处理的方法来改善反溶剂获得的MA_(3)Sb_(2)I_(9)钙钛矿薄膜的质量,促使MACl与钙钛矿薄膜之间出现Cl-Sb键相互作用,钝化了MA3Sb2I9薄膜表面的I−空位及晶界缺陷。该处理不仅能够有效改善薄膜的表面形貌和结晶性,而且降低了薄膜表面缺陷态密度,提高了载流子提取和传输效率。基于优化薄膜制备的自供电光电探测器件的灵敏度提升了一个数量级,由3.89×10^(7)Jones提升至5.72×10^(8)Jones;器件的响应速度也得到了提升,上升/下降时间由37/76 ms降低到31/37 ms。 展开更多
关键词 钙钛矿 零维 非铅 自供电 光电探测器
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短波红外自滤波超窄带锗平面结构光电探测器
13
作者 方昶月 王莉 +2 位作者 王艺飞 柳宇健 罗林保 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期343-347,共5页
文章基于锗平面肖特基结构,通过调控光生载流子收集过程中的复合作用,成功研制探测波长位于1290 nm、半高宽仅为8 nm且无需滤光片的自驱动短波红外光电探测器。该器件性能稳定,抗干扰能力强,在接收1290 nm光信号时,器件的串扰值在1278~1... 文章基于锗平面肖特基结构,通过调控光生载流子收集过程中的复合作用,成功研制探测波长位于1290 nm、半高宽仅为8 nm且无需滤光片的自驱动短波红外光电探测器。该器件性能稳定,抗干扰能力强,在接收1290 nm光信号时,器件的串扰值在1278~1311 nm波长范围以外均小于-10 dB,可应用于红外系统信息的采集。文章研究结果可以为相关窄带探测器的设计提供理论和实验参考。 展开更多
关键词 窄带探测 锗 肖特基结 短波红外 光电探测器
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快速响应宽光谱二维SnSe光电探测器
14
作者 曹璋钰 魏彬彬 +1 位作者 王所富 龙明生 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期49-55,共7页
红外光电探测器在热成像、光通信以及夜视相机等方面具有重要的应用.然而,当前制作的红外光电探测器普遍面临低温操作、响应速度慢等问题.针对此问题,该文利用二维SnSe制作光电探测器并对该探测器的光电性能进行系统的研究.室温环境下,... 红外光电探测器在热成像、光通信以及夜视相机等方面具有重要的应用.然而,当前制作的红外光电探测器普遍面临低温操作、响应速度慢等问题.针对此问题,该文利用二维SnSe制作光电探测器并对该探测器的光电性能进行系统的研究.室温环境下,该探测器在波长为637nm可见光辐照下具有较高的光响应度以及超快的光响应时间,而且该探测器在波长为3250nm红外激光辐照下光响应度可达35mA·W-1,展现出优异的红外探测能力. 展开更多
关键词 光电探测器 快速响应 光响应度 光响应时间 SnSe
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基于低维材料的自供电光电探测器研究进展
15
作者 张宇航 赵伟玮 +1 位作者 刘宏微 吕俊鹏 《物理化学学报》 北大核心 2025年第3期53-66,共14页
自供电光电探测器可在无外部供能时将入射光信号转换为电信号,实现光探测功能。结合低维材料可将自供电光电探测器尺寸缩小至微纳量级,从而进一步实现器件的微型化和集成化。本文介绍了基于自供电技术的低维材料光电探测器的架构及工作... 自供电光电探测器可在无外部供能时将入射光信号转换为电信号,实现光探测功能。结合低维材料可将自供电光电探测器尺寸缩小至微纳量级,从而进一步实现器件的微型化和集成化。本文介绍了基于自供电技术的低维材料光电探测器的架构及工作原理,总结了当前自供电光电探测器应用进展,讨论了自供电光电探测器未来的发展方向与存在的问题,希望能为新型自供电光电探测器的材料选择和开发提供参考。 展开更多
关键词 自供电 光电探测器 低维材料 异质结 光伏效应
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光生载流子复合对探测器光谱响应特性的影响研究
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作者 李青 丁奕婧 +4 位作者 Fayemi Omolola E. 谷宇 卞亚东 周建明 雷威 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期955-962,共8页
在宽谱光电探测过程中,人们通常关注探测响应度和比探测度等性能,因此在探测器的设计中重点研究入射光子的吸收和光生载流子的漂移等物理过程。在宽谱探测、窄带探测等光谱探测中需要探测器区分不同波长通道的响应信号,光生载流子复合... 在宽谱光电探测过程中,人们通常关注探测响应度和比探测度等性能,因此在探测器的设计中重点研究入射光子的吸收和光生载流子的漂移等物理过程。在宽谱探测、窄带探测等光谱探测中需要探测器区分不同波长通道的响应信号,光生载流子复合是调控不同光谱通道探测信号的重要手段。通过数值仿真的方法研究了异质结探测器的能带结构和电场强度分布,进而分析了光生载流子的复合过程。通过对探测器不同半导体层电子亲和势的设计,利用光生载流子复合调控不同波长通道的探测信号,最终使得不同偏置电压下探测器光谱响应特性呈现出较大的非线性。通过对四层传感器的设计,获得带隙分布为3.09 eV/2.51 eV/1.94 eV/1.36 eV,电子亲和势为3.09 eV/3.42 eV/3.71 eV/4.07 eV。与单带隙的PIN光电二极管相比较,优化后的四层传感器的光谱响应曲线的相关性系数从0.99降低到0.56。该研究成果为后续光谱信息重构获得有效探测信号提供了保障。 展开更多
关键词 光电探测器 光生载流子复合 数值仿真 光谱响应 入射光吸收
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“光电探测器”专题导读
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作者 李强 王旭东 +1 位作者 徐明升 徐尉宗 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期I0003-I0004,共2页
光电探测器是现代光电技术的核心,具有高灵敏度、高分辨率、宽波长响应范围等优点,广泛应用于光通讯、光计算、医疗、安防、航空航天、环境监测等领域。光电探测技术的集成化和智能化已成为当前的发展趋势,通过与先进的信号处理算法和... 光电探测器是现代光电技术的核心,具有高灵敏度、高分辨率、宽波长响应范围等优点,广泛应用于光通讯、光计算、医疗、安防、航空航天、环境监测等领域。光电探测技术的集成化和智能化已成为当前的发展趋势,通过与先进的信号处理算法和人工智能技术相结合,光电探测系统能够实现更高的自动化和智能化水平。随着微电子技术的进步,光电探测器和成像系统的微型化、便携化也成为可能。现阶段国内光电探测器蓬勃发展,基于新型材料和结构的红外探测器、可见光探测器、紫外探测器等都取得了丰硕了成果。为了促进国内光电探测领域的学术研究和发展,加强相关研究学者之间的学术交流与合作,《光子学报》特别推出“光电探测器”专题,集中展示和探讨我国光电探测领域的研究成果和研究进展。本专题文章侧重红外探测器和紫外探测器中应用的多种新材料、新结构及器件新性能. 展开更多
关键词 专题文章 光电探测器 紫外探测器 红外探测器 光电探测技术 人工智能 航空航天 光电技术
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基于InSe/MoTe_(2)异质结构的超灵敏宽光谱光电探测器
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作者 邢艳辉 贺雯馨 +8 位作者 韩梓硕 关宝璐 马海鑫 马晓辉 韩军 时文华 张宝顺 吕伟明 曾中明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期314-321,共8页
基于光栅效应的二维材料垂直结构可实现高灵敏度和宽光谱光探测器。本文报告了一种基于硒化铟(InSe)/二碲化钼(MoTe_(2))垂直异质结构的高灵敏度光电探测器,该探测器在365~965 nm波长范围内具有出色的宽光谱探测能力。顶层的InSe用作调... 基于光栅效应的二维材料垂直结构可实现高灵敏度和宽光谱光探测器。本文报告了一种基于硒化铟(InSe)/二碲化钼(MoTe_(2))垂直异质结构的高灵敏度光电探测器,该探测器在365~965 nm波长范围内具有出色的宽光谱探测能力。顶层的InSe用作调节沟道电流的光栅层,MoTe_(2)则用作传输层。通过结合两种材料的优势,该光电探测器的响应时间为21.6 ms,比探测率在365 nm光照下可以达到1.05×10^(13)Jones,在965 nm光照下也可达到109 Jones数量级。外量子效率可达1.03×10^(5)%,显示出强大的光电转换能力。 展开更多
关键词 二维材料 宽带光电探测器 光栅效应 超灵敏
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宽波段响应硅雪崩光电探测器研究
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作者 彭红玲 卫家奇 +6 位作者 宋春旭 王天财 曹澎 陈剑 邓杰 ZHUANG Qian-Dong 郑婉华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期464-471,共8页
本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽... 本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽波段响应Si APD,对器件结构进行模拟设计,采用光背入射等方式,提高短波吸收,同时保证近红外吸收。模拟优化的Si APD器件峰值波长940 nm左右,在250 nm和1100 nm处响应光电流均超过峰值的15%,这种结构的器件适用于多光谱及未来高精度探测等应用领域。 展开更多
关键词 硅雪崩光电探测器 宽波段响应探测器 紫外增强 近红外增强
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基于模式识别技术的光电探测器故障辨识研究
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作者 祝加雄 戴敏 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第2期214-218,共5页
当前光电探测器故障辨识错误率高,为提升光电探测器故障辨识效果,设计了基于模式识别技术的光电探测器故障辨识方法。首先采集光电探测器状态信号,并从光电探测器状态信号中提取特征,然后利用主成分分析算法对特征进行降维处理,得到最... 当前光电探测器故障辨识错误率高,为提升光电探测器故障辨识效果,设计了基于模式识别技术的光电探测器故障辨识方法。首先采集光电探测器状态信号,并从光电探测器状态信号中提取特征,然后利用主成分分析算法对特征进行降维处理,得到最优光电探测器状态辨识特征,最后将光电探测器状态特征作为支持向量机的输入,光电探测器状态作为支持向量机输出,通过支持向量机学习设计光电探测器状态辨识器,实验结果表明,本方法可以有效辨识光电探测器辨识故障,光电探测器故障辨识正确率超过了90%,光电探测器故障辨识时间控制在20 ms以内,为光电探测器状态分析提供了理论依据。 展开更多
关键词 光电探测器 故障辨识 降维处理 辨识时间 主成分分析算法
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