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[审查]红外光电子的HGTE胶体量子点的兴起
在作为胶体量子点（CQD）产生的材料中，HGTE具有特殊的状态，是覆盖从可见光到THZ的整个红外范围的唯一材料（0.7-100μm）。这种独特的特性是由其电子结构产生的，结合了空气稳定性和电荷传导能力，在过去的二十年中产生了一致且庞大的效果，以产生和改善HGTE CQD。同时，HGTE CQD与中波红外的任何其他胶体替代品更先进，内容涉及其整合到高级光子和光电应用中。在这里，HGTE CQD相对于材料的生长，电子结构建模，其整合到光子结构中的最新发展及其作为从单个元素设备向复杂传感器和红外成像器的活动材料传递的传递。最后，还包括有关该材料对行业的潜力的讨论，还包括相对于材料和设备设计，在低技术准备水平的经济和生产方面增加了新的挑战。
通过Fowler-Nordheim隧道进行红外光电检测
六角硼硝酸盐（H -BN）是多种应用的有前途的材料。自发现以来，它已被用于纳米电子和光电设备作为各种二维材料的最佳底物。此外，H -BN是中红外区域的天然双曲线材料，在那里，光子材料几乎没有选择。要了解结构和属性之间的关系，必须评估纳米级H -BN中的层数。在这里，使用仿真和实验的组合，我们系统地研究了几层H-BN的Fowler-Nordheim隧道效应，并准确地获得并验证了基本的物理参数，例如层依赖性有效质量。这项工作对基于GAN的金属/绝缘体/半导体（MIS）块的设计进行了系统的研究，该块很少，H-BN是绝缘层。发现，诸如H -BN层的数量，gan掺杂浓度以及接触金属的工作功能诸如结构和材料的功能，对这些MIS块的电气特征产生了显着影响，而理想的异质界面则是2D H -BN膜的互联网膜的痛苦，例如互化因素，例如互化因素，例如Inter -Interaps Interaps traps traps traps和Sraps sraps traps traps traps traps traps and sraps sraps。通过全面平衡关键因素的相互限制，这项工作可以实现基于GAN的MIS块，该块能够在较高的电压，电流或功率条件下进行操作，而与其对应物相比。本文旨在提供H -BN设备的基本物理，并帮助开发相关的基于H -BN的红外光电学。
卤化物驱动的 InSb 胶体量子点合成控制可实现短波红外光电探测器
在 III-V 族胶体量子点 (CQD) 半导体中，与许多光敏材料候选物相比，InSb 有望获得更广泛的红外波长范围。然而，实现必要的尺寸、尺寸分散性和光学特性一直具有挑战性。本文研究了与 InSb CQD 相关的合成挑战，发现锑前体的不受控制的还原会阻碍 CQD 的控制生长。为了克服这个问题，开发了一种将非自燃前体与卤化锌添加剂相结合的合成策略。实验和计算研究表明，卤化锌添加剂会减缓锑前体的还原，从而促进尺寸更均匀的 CQD 的生长。还发现卤化物的选择可以额外控制这种效应的强度。所得 CQD 在 1.26-0.98 eV 的光谱范围内表现出明确的激子跃迁，同时具有强光致发光。通过实施合成后配体交换，实现了胶体稳定油墨，从而能够制造高质量的 CQD 薄膜。首次演示了 InSb CQD 光电探测器，在 1200 nm 处达到 75% 的外部量子效率 (QE)，据了解，这是无重金属红外 CQD 设备中报告的最高短波红外 (SWIR) QE。
卤化物驱动的INSB胶体量子点的合成控制使短波红外光电视
与许多候选光感应材料相比，INSB在III-V家族的胶体量子点（CQD）半导体中有望进入更广泛的红外波长。但是，实现必要的尺寸，尺寸差异和光学特性一直具有挑战性。在这里研究了与INSB CQD相关的合成挑战，发现不受控制的锑前体的减少会阻碍CQD的受控生长。为了克服这一点，开发了一种将非流传性前体与锌卤化物添加剂相结合的合成策略。实验和计算研究表明，锌卤化物添加剂减速了锑前体的还原，从而促进了更均匀尺寸的CQD的生长。还发现，卤化物的选择提供了对这种效果强度的额外控制。所得的CQD在光谱范围为1.26–0.98 eV的光谱范围内表现出良好的激发型转变，以及强发光。通过实施结合后配体交换，可以实现胶体稳定的墨水，从而实现了能够制造高质量CQD纤维的胶水。在1200 nm处提出了INSB CQD光电遗传学的第一个演示，在1200 nm处达到75％的外部量子效率（QE），这是最高的短波红外线（SWIR）QE在重型无金属质红外CQD基于CQD基于CQD的基于CQD的设备中所报道的。
InAs 胶体量子点固体中的顺序共钝化可实现高效的近红外光电探测器
III-V 族胶体量子点 (CQDs) 是用于光电应用的有前途的材料，因为它们避免了重金属，同时实现了从可见光到红外 (IR) 的吸收。然而，III-V CQDs 的共价性质要求开发新的钝化策略来制造用于光电器件的导电 CQD 固体：这项工作表明，先前在 II-VI 和 IV-VI 量子点中开发的使用单个配体的配体交换不能完全钝化 CQD，并且这会降低设备效率。在密度泛函理论 (DFT) 模拟的指导下，这项工作开发了一种共钝化策略来制造砷化铟 CQD 光电探测器，该方法采用 X 型甲基乙酸铵 (MaAc) 和 Z 型配体 InBr 3 的组合。这种方法可保持电荷载流子迁移率并改善钝化效果，斯托克斯位移减少 25%，第一激子吸收线宽随时间推移的增宽率降低四倍，并使光致发光 (PL) 寿命增加一倍。所得器件在 950 nm 处显示 37% 的外部量子效率 (EQE)，这是 InAs CQD 光电探测器报告的最高值。
使用 III-V 胶体量子点进行快速近红外光电检测
胶体量子点 (CQDs) 因其可调带隙和溶液处理特性，是用于红外 (IR) 光检测的有前途的材料；然而，到目前为止，CQD IR 光电二极管的时间响应不如 Si 和 InGaAs。据推测，II-VI CQD 的高介电常数会导致由于屏蔽和电容而导致的电荷提取速度变慢，而 III-V 族（如果可以掌握其表面化学性质）则可提供低介电常数，从而增加高速操作的潜力。在初步研究中发现，砷化铟 (InAs) 中的共价特性会导致不平衡的电荷传输，这是未钝化表面和不受控制的重掺杂的结果。报道了使用两性配体配位进行表面管理，并且发现该方法同时解决了 In 和 As 表面悬空键。与 PbS CQD 相比，新型 InAs CQD 固体兼具高迁移率（0.04 cm 2 V − 1 s − 1），介电常数降低了 4 倍。由此产生的光电二极管实现了快于 2 ns 的响应时间——这是之前报道的 CQD 光电二极管中最快的光电二极管——并且在 940 nm 处具有 30% 的外部量子效率 (EQE)。
二维铂二硒化物波导集成红外光电探测器
摘要：低成本、易于集成的硅 (Si) 光子学光电探测器 (PD) 仍然是光子集成电路 (PIC) 的瓶颈，特别是对于 1.8 μ m 以上的波长。多层铂硒化物 (PtSe 2 ) 是一种半金属二维 (2D) 材料，可以在 450°C 以下合成。我们通过在 Si 波导上保形生长直接集成基于 PtSe 2 的 PD。PD 在 1550 nm 波长下工作，最大响应度为 11 mA/W，响应时间低于 8.4 μ s。1.25 至 28 μ m 波长范围内的傅里叶变换红外光谱表明 PtSe 2 适用于远至红外波长范围的 PD。我们通过直接生长集成的 PtSe 2 PD 优于通过标准 2D 层转移制造的 PtSe 2 PD。红外响应性、化学稳定性、低温下选择性和保形生长以及高载流子迁移率的潜力相结合，使 PtSe 2 成为光电子和 PIC 的有吸引力的 2D 材料。关键词：铂硒化物、光电探测器、硅光子学、二维材料、红外 ■ 简介
用于可见近红外光电检测和挥发性有机化合物传感的多功能二维玻璃石墨烯装置
摘要 多功能器件对于在同一平台上的集成和小型化具有重要意义，但简单地添加功能会导致器件过大。在这里，基于二维 (2D) 玻璃状石墨烯开发了光电检测和化学传感器件，该器件满足两种功能的类似特性要求。与原始石墨烯相比，扭曲的晶格结构产生的适当带隙使玻璃状石墨烯表现出相当甚至更好的光电检测和化学传感能力。由于玻璃状石墨烯与周围大气之间的强相互作用，这些器件对光诱导解吸的敏感度低于基于石墨烯的器件。因此，少层玻璃状石墨烯器件提供正光响应，响应度为 0.22 AW
用于可见和红外光电检测的石墨烯 - 锡烯设备
激子特性。例如，它们显示出量子孔限制，大激子结合能，快速辐射重组率以及狭窄和宽带光致发光。1 - 3从结构上讲，这些特性可以通过（i）无机笼的化学成分进行调节； （ii）对其合成中使用的大机阳离子类型的变化； （iii）八面层的数量。大多数效果都集中在控制无机层之间分配的有机部分的性质上，以修改金属的连接和方向 - 卤化物八面体板，因为它发生在Ruddlesdeledlesdeledlesdleper popper结构中。4 - 7以这种方式，可以使用基于溴化物的LP的高度扭曲的晶格，从而诱导自被捕的激子的形成，从而导致间隙内态的白光发射。8 - 11
有机近红外光电探测器的内在探测限
近红外（NIR）光检测是对应用程序，例如监视系统，面部识别，工业排序和检查，脉搏氧化，光学相干性层析成像和成像等应用中对技术解决方案不断增长的需求的关键。[1-10]无机半导体（例如GE，INGAAS，PBS和HGCDTE）允许宽带光检测从0.8至10 µm，在10 10 Jones附近或更高范围内具有特定的检测（D *）。[11]同时，其中一些传统材料含有有毒的重金属，总体生产成本相当高。此外，商业NIR成像传感器的分辨率有限，这与光活性层通过电线键入电气连接安装到硅读出的集成电路（ROIC）的事实有关。[12]这将最小的像素螺距限制在大约10 µm上，因为需要ROIC和活动层之间非常精确的对齐。为了允许像素大小的缩放，一项持续的努力集中在ROIC上直接生长光活性层。然而，由于活性层与ROIC或电气互连之间的热膨胀系数的差异，经常观察到温度波动时的设备分解。[13]调用半导体的另一个限制是它们的宽带吸收。这只能通过增加设备复合度来实现波长的选择性，例如通过其他光学滤镜和二分色棱镜，并对空间分辨率提出了额外的限制。[14]