超寬譜段覆蓋探測器原型器件問世

中科院上海技術物理研究所紅外物理國家重點實驗室王建祿、胡偉達等將具有熱釋電功能的鐵電材料與低維半導體材料相結合，綜合利用兩類材料多機制耦合及多效應融合，研制出紫外-可見-短、中、長波紅外超寬譜段覆蓋的探測功能原型器件。

紅外探測技術在多個領域具有重要應用。目前，紅外探測技術正朝著高靈敏、高分辨、寬光譜的方向發展。熱探測器探測波長范圍廣，并具有室溫工作及體積方面的優勢。低維材料有獨特結構和優異光電特性，用于光電器件在尺寸、功耗及靈敏度上具有優勢。然而，低吸收效率導致其應用受限。

研究人員將鐵電材料與低維半導體材料結合，構建場效應晶體管結構，并將器件制備在超薄聚酰亞胺襯底上，有效改善了器件熱隔離。

據王建祿研究員介紹，通過鐵電材料與低維半導體材料的多機制耦合及多效應融合，探測器響應光譜范圍可連續覆蓋紫外至長波紅外波段；通過鐵電材料的熱釋電效應與低維材料的半導體特性及界面特性相結合，使器件的光電探測靈敏度得到極大提升；該工作融合了鐵電材料的熱釋電效應、極化特性及低維半導體材料的光電導效應等，通過物理機制協同，制備出具有高性能的超寬光譜響應探測器。

該工作中涉及的工藝簡單、穩定，為研發大面積柔性室溫寬光譜焦平面器件奠定了基礎。

(來源：中國科學報)