高偏振靈敏、非制冷中波紅外(MWIR,2.5-5 μm)光電探測器具有無濾波器結(jié)構(gòu)的偏振態(tài)信息提取能力,在遙感成像、目標(biāo)物體識別和偏振光通信中具有廣闊的應(yīng)用前景。在不需要偏振器、波片、制冷系統(tǒng)等一系列復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的情況下,實(shí)時偏振敏感紅外光電探測器的研究受到了人們的廣泛關(guān)注,它可以滿足下一代光電芯片小型化和高集成化的要求?;诖?,單磊教授、龍明生教授等設(shè)計(jì)了一種基于準(zhǔn)一維(TaSe4)2I納米線的超寬帶光電探測器(405 nm-10.6 μm)。(TaSe4)2I 光電探測器具有良好的偏振敏感性,在637 nm 激光照射下,光電流二色比(Imax/Imin)達(dá)到2.32。另外 (TaSe4)2I 納米線光電探測器在非致冷MWIR探測中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,在MWIR波段下實(shí)現(xiàn)高達(dá)110.5 AW-1的響應(yīng)度(R)和1.2 × 10-14 WHz-1/2的低噪聲等效功率,以及4.8 × 1010 cmHz1/2W-1的高比探測率。該器件還具有超快的從可見光到中波紅外波段的響應(yīng)速度,在可見光區(qū)域?qū)崿F(xiàn)32.1 μs和MWIR波段1.2 ms的快速響應(yīng),比熱響應(yīng)常數(shù)15 ms快一個數(shù)量級。這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)高偏振敏感和高靈敏度非制冷中波紅外光探測的發(fā)展開辟了新的途徑。
圖 (TaSe4)2I 納米線光電器件結(jié)構(gòu)及性能
相關(guān)研究成果以“基于準(zhǔn)一維(TaSe4)2I納米線能響應(yīng)到10.6微米的偏振靈敏紅外探測器”為題發(fā)表在材料領(lǐng)域知名期刊《先進(jìn)功能材料》上,DOI:10.1002/adfm.202315194。安徽大學(xué)碩士研究生魏彬彬和鄒冰倩為共同第一作者,龍明生教授、韓濤博士以及單磊教授為通訊作者,安徽大學(xué)為唯一通訊單位。
此外,在新型自供電紅外探測器研究方面,單磊、龍明生設(shè)計(jì)了石墨烯增強(qiáng)WSe2/PtSe2異質(zhì)結(jié)器件,器件具有超高的光開關(guān)比108和超快響應(yīng)速度上升時間0.9微秒下降時間1.5微秒,研究成果發(fā)表在期刊《先進(jìn)光學(xué)材料》上,DOI:10.1002/adom.202400052;發(fā)現(xiàn)超薄二維材料α-Fe2O3具有高靈敏非制冷長波紅外響應(yīng),研究成果發(fā)表在期刊《先進(jìn)光學(xué)材料》上,DOI:10.1002/adom.202400052,安徽大學(xué)信息材料與智能感知安徽省實(shí)驗(yàn)室均為第一單位
新聞鏈接:http://www.ahu.edu.cn/2024/0403/c15129a332665/page.htm
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