光电探测器是指能够将入射光转换为电信号的光电子器件,是环境监测、消防和安全、光通信、太空探索和视频成像等多个领域的重要功能元件[1,2]。光电探测器采用了不同类型的半导体材料,例如GaN、InGaAs、Si、ZnO、碳纳米管、共轭聚合物和量子点[3]。基于这些材料的器件需要复杂而昂贵的制造成本和机械刚性。在过去的十年中,金属卤化物钙钛矿材料因其在光伏和光电子器件中的广泛应用而引起了研究人员的极大兴趣[4]。由于其突出的高性能、低成本和溶液可加工性,这类材料已经成为未来大量光伏和光电子器件的潜在候选材料[5]。在众多可用的金属卤化物中,甲基铵碘化铅 (MAPbI 3 ) 已被广泛研究用于光伏和光传感应用 [ 6 ]。事实上,钙钛矿材料在光伏器件中已经实现了显著的效率,但这些太阳能电池
本文介绍了 408 nm – 941 nm 范围内高灵敏度栅/体连接 (GBT) 金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 型光电探测器的光电流特性。高灵敏度对于光电探测器非常重要,它用于多种科学和工业应用。由于其固有的放大特性,GBT MOSFET 型光电探测器表现出高灵敏度。所提出的 GBT MOSFET 型光电探测器是通过标准 0.18 µm 互补金属氧化物半导体 (CMOS) 工艺设计和制造的,并分析了其特性。分析了光电探测器的宽长比 (W/L)、偏置电压和入射光波长。实验证实,所提出的 GBT MOSFET 型光电探测器在 408 nm – 941 nm 范围内的灵敏度比相同面积的 PN 结光电二极管高 100 倍以上。
摘要:金属 - 半导体 - 金属等离激元纳米结构可以通过增强局部静电式和光学效果来实现芯片效果的操纵和超快光电检测。后者是通过使用纳米结构的薄膜(GE)等离子体 - 波导指导光电遗传学来实现的。虽然它们的大小和位置可以在纳米化过程中准确控制,但由于沉积的无定形性质,检测器的官能显着降低。我们证明,通过空间控制激光诱导的GE结晶,可以显着提高波导积分GE等离子光电探测器的效率(超过2个数量级)。我们研究了经过800 nm激光处理的自由空间和波导综合的GE光电探测器,通过拉曼光谱监测结晶程度,并通过检测电信辐射来证明效率提高。可以在各种纳米仪设备中使用所证明的局部后处理技术,以实现有效和超快的芯片辐射监测和检测,从而显着改善了检测器特性,而不会危及其他组件的性能。关键字:表面等离子体偏振子,等离激元波导,片上光反检测,激光诱导的结晶
摘要——开发具有窄带和可调光谱灵敏度的高性能多光谱光电探测器具有重要意义,但迄今为止仍然极具挑战性。本文,我们报道了一种 Si Au/n 型 Si/Au 光电探测器,它不仅在紫外线而且在近红外区域都具有可调窄带灵敏度,这与受控电荷收集变窄 (CCN) 机制有关。此外,当偏压从 0.1 变为 -0.1 V 时,该器件的负响应峰可以从 365 nm 轻松调整到 605 nm,正响应峰可以从 938 nm 调制到 970 nm。特别是,当负响应峰和正响应峰分别接近紫外短波长端和近红外长波长端时,半峰全宽分别小至 92 nm 和 117 nm。器件在紫外-可见光和近红外区域的响应极性相反,使得目前的硅光电探测器在未来的多波段光电系统中具有潜在的重要意义。
研究了后退火对蓝宝石衬底上日盲多晶氧化镓 (Ga 2 O 3 ) 紫外光电探测器的物理和电学性能的影响。随着后退火温度 (PAT) 从 800 °C 升高到 1000 °C,多晶 Ga 2 O 3 的晶粒尺寸变大,但随着 PAT 进一步升高到 1100 °C,晶粒尺寸变小。随着 PAT 的增加,在蓝宝石上的 Ga 2 O 3 的透射光谱的吸收带边缘发生了蓝移,这是由于蓝宝石衬底中的 Al 掺入 Ga 2 O 3 中形成 (Al x Ga 1 – x ) 2 O 3 造成的。高分辨率X射线衍射和透射光谱测量表明,1100°C退火后的(Al x Ga 1 – x ) 2 O 3 的取代Al组分和带隙分别可以达到0.30和5.10 eV以上。1000°C退火样品的R max 与沉积态器件相比提高了约500%,且1000°C退火样品的上升时间和下降时间较短,分别为0.148 s和0.067 s。这项研究为多晶Ga 2 O 3 紫外光电探测器的制作奠定了基础,并找到了一种提高响应度和响应速度的方法。
X射线检测器可以在非结构测试,辐射暴露监测,安全检查,包装分类,医学诊断和计算机断层扫描(CT)中找到各种应用。在工作原理方面,可以间接或直接检测到X射线辐射。间接地,闪烁体用于将高能量X射线光子转换为可见的荧光,然后通过Pho-Todiode将其转换为电信号。由于能量构造和闪烁体散射的局限性,因此产生高分辨率图像的过程具有挑战性。在X射线检测的直接方法中,半导体材料通常用于将高能X射线直接转换为电信号,从而提供更高的能量转换效率和更好的成像分辨率。最近,已经出现了直接的X射线检测,因此已经出现了高原子数(高Z)材料,例如金属卤化物钙钛矿(MHP),无铅钙钛矿和无机/有机材料。尽管这些材料可以有效地吸收高能量X射线光子,但这些具有低浓度缺陷的高质量单晶材料仍然具有挑战性。因此,由于激发载体的强烈重新支持,基于这些材料的X射线检测器具有相对较低的灵敏度。我们正在研究新材料和结构来解决这个问题。ti 3 C 2 t x mxenes由于其出色的电导率,机械性柔韧性和可调带镜头而特别有吸引力,此外还具有super层水性分散性。One promising option is MXenes, a type of 2D materials that consists of transition metal car- bides or nitrides with the general formula M n + 1 X n T x (where n ranges from 1 to 4, M is an early transition metal like Ti, Sc, or Cr, X can be carbon or nitrogen, and T x represents surface terminal groups such as F, O, OH, and Cl).1与单晶钙钛矿材料相比,Ti 3 C 2 t x mxenes纳米膜更容易通过真空过滤和转移而无需引入杂质而实用。与其他具有高电阻的材料不同,Ti 3 C 2 t X Mxenes的高电导率可以降低设备的总体电阻,从而使设备能够在相对较低的电压下实现X射线检测。与基于硅的底物的出色兼容性
抽象2D铁电/石墨烯异质结构是通过机械去角质制造的,横穿异质结构界面的载体动力学已通过拉曼,光致发光和瞬态吸收测量值进行了系统地研究。由于有效的界面照片激发电子传递和捕获孔的光吸收效果,异质结构设备显示出卓越的性能,最大响应性为2.12×10 4 A/W,在λ= 532 nm laseer Illumuminention下,探测率为1.73×10 14 jones和快速响应时间(241 µS)。此外,还研究了受铁电化场影响的照片反应。我们的工作确认铁电β-inse/石墨烯异质结构是敏感光电应用的出色材料平台。
1 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190;baiqinghu@iphy.ac.cn (QB);yangguo@aphy.iphy.ac.cn (YG);azjin@iphy.ac.cn (AJ);quanbaogang@iphy.ac.cn (BQ);hfyang@iphy.ac.cn (HY);blliu@iphy.ac.cn (BL) 2 中国科学院大学物理学院,中国科学院真空物理重点实验室,北京 100190 3 松山湖材料实验室,东莞 523808;liangqijie@sslab.org.cn 4 深圳大学射频异质集成国家重点实验室,深圳 518060;2200434018@email.szu.edu.cn (TL) wgliao@szu.edu.cn (WL) 5 深圳大学电子信息工程学院,深圳 518060,中国 6 中国科学院大学,中国科学院拓扑量子计算卓越中心,中国科学院真空物理重点实验室,北京 100190,中国 * 通信地址:xinhuang@iphy.ac.cn (XH); czgu@iphy.ac.cn (CG) † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
摘要:混合有机 - 无机金属卤化物钙钛矿(HOIP)由于其出色的光电特性,已成为一种有希望的可见光感应材料。尽管有优势,但克服商业化的稳定问题仍然是一个挑战。在此,通过全瓦库姆工艺证明了一个极为稳定的光电探测器,并用CS 0.06 fa 0.94 pb(I 0.68 BR 0.32)3 per-Ovskite制造。在标准的一个太阳太阳照明下,光电探测器达到的电流密度高达1.793×10-2 a cm -2,同时在零偏置电压下保持电流密度低至8.627×10-10 - 10 a cm -2。线性动态范围(LDR)和瞬态电压响应与基于硅的光电探测器(Newport 818-SL)相当。最重要的是,该设备在一个太阳太阳照明下不断暴露后,保持了95%的初始性能的95%。这些出色的结果的成就促成了全面的沉积过程,从而提供了具有很高稳定性和良好均匀性的薄膜,从而延迟了退化过程。通过阻抗光谱法进一步研究了降解机制,以揭示在不同暴露时间下光电探测器中的电荷动力学。关键词:钙钛矿,光电探测器,稳定性,特定探测率,热蒸发</div
多光谱和/或极化成像是下一代红外摄像机不可避免的要求。1–9与单色/全球成像相比,狭窄和多光谱的成像可以提供更丰富的对象信息,从而确定对象的绝对温度,并降低相机对大气条件的敏感性。几个相邻光谱通道的组合有助于在复杂的环境中检测到埋藏的物体。5人工对象(例如金属和玻璃)通常具有与天然物体的极化特性不同的。因此,获取极化信息有可能识别某些对象,被认为是提高识别效率并减少错误警报的重要手段。2–4传统的多光谱和极化技术基于单个光谱焦平面阵列,光谱仪和/或极化器的掺入,这些光谱平面阵列,光谱仪和/或极化器通常需要高成本的机械扫描仪器和额外的空间。这些附加