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我校研发新型高性能深紫外光电探测器
发布日期:2016-10-24  字号:   【打印

近日,电子科学与应用物理学院科研团队,成功研发新型深紫外光电探测器。该探测器具备量子效率高、稳定性强且结构简单、成本低廉的优点,其相关成果发表在国际材料物理领域重要期刊Advanced Materials(论文题目:Graphene-β-Ga2O3 heterojunction for highly sensitive deep ultraviolet photodetector application, DOI: 10.1002/adma.201604049)。该论文的第一作者为2015级硕士研究生孔维玉。

深紫外光是指波长在280nm以下的光线。由于大气臭氧层对紫外线的吸收,在地面和低空的区域,深紫外光的光强度基本上为零,因此不存在深紫外背景干扰。深紫外光电探测技术在刑侦检测、电网安全监测、森林火灾告警等领域应用前景广阔。目前我国深紫外光电探测技术由于受传统器件结构等限制,仍存在着易受环境影响、光电性能较差、器件响应速度和信号利用率难以兼顾等问题。

罗林保教授领导的微纳功能材料与器件实验室,开创性地将透光性好、电子迁移率高且电阻率低的电子材料石墨烯和高质量的β-氧化镓单晶片引入深紫外光电探测器中,并提出一种全新的器件MSM结构,实现了对半导体与金属电极接触性能的大幅提升。器件光谱响应分析结果表明,该器件具有优异的光谱选择性,在深紫外光区域响应非常明显。器件性能分析结果显示,该器件能够器件在深紫外光区域的光电转化效率及探测率大幅度提升。

“在254 nm光谱的位置,这种新型器件对深紫外光响应的光电流达到了毫安级,较传统探测器提高了7到8个数量级。由于构成器件的半导体采用高质量体材料,该器件在实际使用中重复性更好,稳定性更为优越。”该实验室负责人罗林保教授介绍说。

除民用领域外,深紫外光电探测技术在紫外通信、紫外成像、导弹预警与追踪、船舶破雾引航等军事领域有着不可替代的优势。此项研究成果有助于提升我国在深紫外光电探测领域的技术水平,并对提高我国军事高精准打击能力——如导弹制导与控制、电子对抗等电子战系统具有重要的指导意义。

该工作得到国家自然科学基金委、中央高校基本科研业务费的资助。

论文链接: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201604049/full

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(宣讯/文  张腾飞/图)  
编辑:周慧
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