超快高靈敏日盲光電探測器研制成功

原標(biāo)題：超快高靈敏日盲光電探測器研制成功

記者27日從蘭州大學(xué)獲悉，該校物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)組成的研究團隊，在寬禁帶半導(dǎo)體光電探測領(lǐng)域取得重要進展，成功開發(fā)出一種同時具備超快、高靈敏響應(yīng)的氧化鎵日盲光電探測器，有效破解了長期困擾該領(lǐng)域的響應(yīng)度和速度兩難的困境（RS困境）。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《先進材料》上。

日盲光電探測器在火焰預(yù)警、安全通信、快速目標(biāo)成像和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。氧化鎵作為一種超寬禁帶材料，因其優(yōu)異的耐高溫、抗輻照特性，被視為下一代高性能日盲光電探測器的理想候選材料。

然而，氧化鎵光電探測器普遍面臨RS困境。針對這一難題，研究團隊創(chuàng)新性地提出一種熱脈沖技術(shù)，通過精準(zhǔn)、快速調(diào)控氧化鎵薄膜中的溫度分布，形成垂直分層的晶體結(jié)構(gòu)和氧空位分布，有效優(yōu)化了載流子的生成與傳輸路徑——表面富氧空位層提升載流子生成，底層致密區(qū)加速傳輸。

基于該技術(shù)制備而成的高性能氧化鎵日盲光電探測器芯片，在日盲成像、光軌跡跟蹤和日盲功率計等應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

此外，團隊還開發(fā)出一種便攜式日盲紫外探測設(shè)備，在高壓電弧放電檢測中表現(xiàn)出優(yōu)異的日盲識別能力，為未來高靈敏深紫外探測應(yīng)用提供了新的技術(shù)支撐。

“該研究成果有望推動高性能紫外光探測技術(shù)在深空探測、高精度火焰監(jiān)測、先進光通信系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用，為新一代高效光電探測技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)?！碧m州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院青年研究員張澤民說。（記者頡滿斌 通訊員余若怡）