龙明生教授、单磊教授团队在高灵敏室温中波红外探测器研究方面再获新进展

发布时间:2022-08-29

近期,信息材料与智能感知安徽省实验室龙明生教授、单磊教授团队设计了金属电极反射镜增强型新二维材料异质结,基于范德华异质结n-p-n垂直结构实现了具有室温宽谱黑体响应的中波红外探测,相关研究工作以“Fully depleted self-aligned heterosandwiched van der Waals photodetectors”为题发表在材料领域著名期刊《Advanced Materials》,龙明生教授、单磊教授和中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员为共同通讯作者,必赢贵宾会3003送33信息材料与智能感知安徽省实验室、物质科学与信息技术研究院为第一单位。

非制冷中波红外(2.5-5μm)探测器在精确制导、导弹拦截等国家战略技术领域有重要应用价值。与主动探测需要照明光源不同,红外黑体响应具有隐蔽性好、抗干扰强、目标特性鲜明等优点,当前第三代红外测器主要有材料生长条件苛刻、成本高、需要制冷降低暗电流噪声、光谱响应范围窄等问题,不能满足新一代红外探测技术小型化可集成的发展需求,龙明生教授等开发基于金属电极反射镜增强型MoS2/BP/MoS2异质结器件实现宽谱响应(0.4-4.0 mm)光电探测器。将一层黑磷作为中红外吸收层包裹在两层n-MoS2制作全耗尽n-p-n异质结,实现高效率光生载流子分离和收集。本研究工作设计金属电极增强MoS2/BP/MoS2异质结探测器,在1073 K黑体辐射源下实现室温峰值响应率达0.77 A W-1、比探测率达8.61×1010 cm Hz1/2 W-1,此项工作为设计高性能中波红外光电探测器和宽光谱光响应应用开辟了一条新途径。


. 金属电极反射镜增强型MoS2/BP/MoS2异质结器件结构及性能


该工作得到了国家自然科学基金,国家重点研发计划,安徽省高校协同创新项目,安徽省自然科学基金,安徽省2020年领军人才团队项目等项目支持。


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