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具有高响应度和光电暗电流比的可弯曲太阳能盲Ga2O3紫外光电探测器
摘要: 本工作展示了具有高响应度和光电导增益的柔性日盲Ga2O3紫外光电探测器。通过射频磁控溅射法在柔性聚酰亚胺(PI)衬底上制备Ga2O3薄膜,结果表明所有不同温度下生长的薄膜均为非晶态。当入射光波长小于254 nm时,Ga2O3薄膜能有效吸收该波段光线。通过调控材料生长温度,相应金属-半导体-金属结构光电探测器的响应度和光电导增益显著提升。在200℃生长温度下,254 nm光照时20 V偏压的电流达396 nA(对应响应度52.6 A/W),光电导增益超过10^5,外量子效率高达2.6×10^4%,该性能指标在包括刚性衬底器件在内的Ga2O3紫外探测器中处于领先水平。经弯曲和疲劳测试后,柔性探测器性能衰减可忽略,展现出优异的机械与电学稳定性。
关键词: 日盲光电探测器、响应度、光暗电流比、氧化镓、柔性器件
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第14届工业电子与应用国际会议(ICIEA) - 中国西安(2019年6月19日-2019年6月21日)] 2019年第14届IEEE工业电子与应用国际会议(ICIEA) - 基于光纤激光的输电线路漂浮异物远程清除技术研究与应用
摘要: 我们对室温下由YBaCuO(YBCO)薄膜纳米测辐射热计制成的太赫兹直接探测器进行了响应度和噪声的详细研究。这些YBCO纳米测辐射热计集成了平面螺旋天线,覆盖100 GHz至2 THz的频率范围。探测器在1.6 THz、0.7 THz、400 GHz和100 GHz频率下进行了表征。测得最大电学响应度为70 V/W,最小噪声等效功率(NEP)为50 pW/Hz,而最高光学响应度为45 V/W。纳米测辐射热计中的噪声与器件体积无关,且在给定调制频率和直流电压下保持稳定。
关键词: 室温操作,YBa?Cu?O?(YBCO)薄膜,响应度,太赫兹探测器,测辐射热计
更新于2025-09-19 17:13:59
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多孔硅-二氧化硅紫外微腔调控宽带光电探测器响应度
摘要: 多孔Si-SiO2紫外微腔被用于调制宽响应度光电探测器(GVGR-T10GD),其探测范围为300至510纳米。紫外微腔滤光片改变了短波长的响应度,而在可见光范围内滤光片仅衰减了响应度。所有微腔在紫外A波段近360纳米处都有一个局域模式,这意味着多孔Si-SiO2滤光片将光电探测器的探测范围从300至350纳米(该波段微腔透射率较低)截断。在短波长范围内,光子被吸收且未对光电流产生贡献。因此,复合中心密度很高,带滤光片的光电探测器灵敏度低于无滤光片的情况。在局域模式(356至364纳米之间)处测得的最大透射率在紫外A波段占主导地位,使高能光子得以通过。此外,滤光片有利于390至510纳米波长范围的光传输(该波段光子对光电流有贡献)。我们的滤光片使光电探测器在特定紫外波长范围内具有更强的选择性。据我们所知,这是一个新颖的研究成果。
关键词: 纳米技术、光子纳米科学、响应度、多孔硅-二氧化硅、紫外线滤光片
更新于2025-09-19 17:13:59
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纳米材料的工业应用 || 基于纳米材料的紫外光探测器
摘要: 光电探测器是应用于视频成像、光通信、生物医学成像、安防、夜视、气体传感和运动检测等领域的关键元件,能够精确地将光信号转换为电信号。随着应用领域规模和多样性的增长,对具有更高速度、效率或波长范围性能,以及材料灵活性、透明度和互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容性的创新光电探测平台技术的需求变得更为关键。过去几十年里,人们投入了大量精力探索下一代光电探测器材料,如In2Te3、ZnO和GaN,这些材料具有低噪声、高光电灵敏度和良好稳定性。然而,许多这类新型光电探测器材料仍存在光电流有限和光响应速度不足的问题。
关键词: 纳米材料、肖特基接触、光电导增益、光电探测机制、光敏电阻、线性动态范围、响应度、外量子效率、光电二极管、比探测率、紫外光电探测器
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2018年第15届印度理事会国际会议(INDICON) - 印度科因巴托尔 (2018.12.16-2018.12.18)] 2018年第15届IEEE印度理事会国际会议(INDICON) - 基于有机-无机杂化钙钛矿CH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>PbI<sub>3</sub>的金属-半导体-金属光电探测器制备与表征
摘要: 有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3通过溶胶-凝胶化学路线合成,用于制备薄膜光电探测器。采用X射线衍射(XRD)、高分辨扫描电子显微镜(HRSEM)和光致发光技术对制备的杂化钙钛矿CH3NH3PbI3薄膜进行表征。XRD结果表明形成了晶粒尺寸为15.7 nm的四方相CH3NH3PbI3。HRSEM图像显示杂化钙钛矿CH3NH3PbI3薄膜颗粒分布均匀,平均粒径为30 nm。在室温下用405 nm波长光激发时,杂化钙钛矿CH3NH3PbI3薄膜中观察到1.59 eV的高效光致发光带。最后,采用制备的金属-半导体-金属(MSM)光电探测器研究了杂化钙钛矿CH3NH3PbI3薄膜的电学和光学响应特性。
关键词: 有机-无机杂化钙钛矿,响应度,金属-半导体-金属,光电探测器
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于滴涂法生长的二硫化钨薄膜的405纳米紫外光电探测器
摘要: 本工作通过在硅衬底上简单滴涂法制备了基于二硫化钨(WS?)的异质结光电探测器器件。拉曼光谱在350.16和419.36 cm?1处出现位移峰,证实WS?及非化学计量比WS?层成功生长,该结果经能量色散X射线(EDX)光谱验证。在405 nm紫外波段测试器件光电特性,通过30.219、56.335、80.457、106.998和129.28 mW·cm?2激光功率下的I-V测试获得光电二极管伏安特性曲线,发现光电流与激光功率高度相关。当入射激光功率密度为129.28 mW·cm?2时,器件展现出145.52 mA/W的高响应度和1.248×1011 Jones的高探测率,这些优异结果证实了该设计方案在光电器件应用中的可行性。
关键词: 光电探测器,紫外光,滴涂法,下降时间,响应度,二硫化钨
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有增强响应度的InGaAs/石墨烯红外光电探测器
摘要: 高响应度是光探测器研究的重要目标?;诠庹た匦вΓü岷鲜┑母咔ㄒ坡视肫渌牧系那抗馕漳芰?,可实现超高响应度。由于载流子寿命长且迁移率低,量子点(QDs)通常与石墨烯形成混合光探测器。但目前对石墨烯与高迁移率材料构成的混合光探测器研究较少。本文研究了石墨烯与砷化铟镓(InGaAs)的混合光探测器,制备并测试了纯InGaAs光探测器、全石墨烯覆盖InGaAs表面的混合光探测器以及InGaAs表面石墨烯纳米带(GNRs)混合光探测器。研究发现:相比纯InGaAs光探测器,全石墨烯覆盖器件响应度提升14.7倍(达7.66 A W?1),响应速度加快两倍。研究还发现负偏压可通过调控石墨烯费米能级和混合探测器的势垒高度来增强光电流。本文探讨了光照区域对不同器件面积的影响。理论机制表明:作为高迁移率材料,石墨烯和InGaAs在此混合探测器中能在光照下产生并传输载流子。内置电场使InGaAs中的光生空穴进入石墨烯,而石墨烯中的光生电子进入InGaAs,导致结区两侧电荷积累并对沟道电导产生强栅控效应。该研究成果对基于石墨烯的红外探测器发展具有重要创新意义。
关键词: 红外光电探测器、响应度、石墨烯、铟镓砷
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于高响应度紫外-可见-近红外光电探测器阵列的二维层状SnSe薄膜晶圆级生长
摘要: 由于其优异的电学和光学特性,作为二维(2D)半导体典型候选材料的硒化锡(SnSe)在新颖光电子学领域引起了广泛关注。然而,大面积高质量SnSe薄膜的生长仍是一项重大挑战,这限制了其实际应用。本研究通过可扩展的磁控溅射方法制备出具有高均匀性和结晶度的晶圆级SnSe超薄薄膜。结果表明,该SnSe光电探测器对紫外-可见-近红外宽波段具有高度敏感性,尤其在277.3 A W?1的超高响应度下(对应外量子效率达8.5×10?%,探测率达7.6×1011 Jones),这些性能指标在溅射制备的二维光电探测器中处于最优水平。我们详细讨论了基于局域缺陷陷阱效应引发光栅控效应的光电探测机制,研究表明溅射生长的少层SnSe薄膜在设计高性能光电探测器阵列方面具有重要潜力。
关键词: 硒化锡、探测率、响应度、光电子学、SnSe、紫外-可见-近红外、二维半导体、外量子效率、光电探测器、磁控溅射
更新于2025-09-19 17:13:59
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Pr掺杂对采用喷雾热解技术制备的CdS薄膜关键光电性能的显著影响,该薄膜适用于高性能光电探测器应用
摘要: 通过喷雾热解法制备了含镨掺杂硫化镉(Pr:CdS)的高质量薄膜光电探测器,并研究了其在多种光电应用中的性能。场发射电子显微镜(FE-SEM)显示制备的薄膜致密性高,具有极精细的纳米结构且无针孔或裂纹。X射线衍射和FT-拉曼光谱分析证实所有薄膜均为单一六方相,晶粒尺寸介于19-32纳米之间。光学光谱表明制备的薄膜具有低吸收率和高透射率(70-80%范围),带隙值在2.40-2.44电子伏特范围内。光致发光光谱在~531±5纳米(2.33电子伏特)处呈现强烈绿色发射带,其强度随CdS中镨掺杂量增加而增强。添加5.0 wt.%镨后,CdS的暗电流和光电流分别提升约950倍和42倍。5.0 wt.% Pr:CdS薄膜的响应度(R)和比探测率(D*)显著提升至2.71 AW?1和6.9×1011琼斯,其外量子效率(EQE)是纯CdS薄膜的43倍,5.0 wt.% Pr:CdS薄膜的开关比达到3.95×102。优异的R、D*和EQE值及光开关特性使Pr:CdS成为高质量光电探测器的理想候选材料。
关键词: 响应度、外量子效率、探测率、CdS和Pr: CdS薄膜、光电特性
更新于2025-09-19 17:13:59
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WSe2/Si异质结的光伏活性
摘要: 受层状过渡金属二硫化物发展的推动,异质结因多种激子机制辅助的强光-物质相互作用而备受关注。我们展示了WSe2的液相剥离及快速可切换WSe2/Si异质结的制备。该异质结器件表现出明显的整流特性(理想因子为1.21),并在5至18 mW/cm2功率强度的白光照射下进行研究。WSe2/Si异质结光伏器件展现出优异的瞬态光响应,在白光下最高响应度达86.11 mA/W,响应时间为23毫秒。此外,该异质结在390至1088 nm的宽光谱范围内表现出优异的光响应,在780 nm光照下最高光电响应度达122.2 mA/W。该器件在200至300 K温度范围内均呈现优异响应。最终结果表明WSe2/Si异质结对光伏电池和光电探测具有重要价值。
关键词: WSe2/Si异质结、响应度、液相剥离、光伏活性、摩尔斯电码
更新于2025-09-16 10:30:52