超快高靈敏日盲光電探測器研製成功

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科技日報蘭州2月27日電 （記者頡滿斌 通訊員餘若怡）記者27日從蘭州大學獲悉，該校物理科學與技術學院聯合中國科學技術大學組成的研究團隊，在寬禁帶半導體光電探測領域取得重要進展，成功開發出一種同時具備超快、高靈敏響應的氧化鎵日盲光電探測器，有效破解了長期困擾該領域的響應度和速度兩難的困境（RS困境）。相關研究成果發表在國際學術期刊《先進材料》上。

日盲光電探測器在火焰預警、安全通信、快速目標成像和環境監測等領域發揮着重要作用。氧化鎵作為一種超寬禁帶材料，因其優異的耐高温、抗輻照特性，被視為下一代高性能日盲光電探測器的理想候選材料。

然而，氧化鎵光電探測器普遍面臨RS困境。針對這一難題，研究團隊創新性地提出一種熱脈衝技術，通過精準、快速調控氧化鎵薄膜中的温度分佈，形成垂直分層的晶體結構和氧空位分佈，有效優化了載流子的生成與傳輸路徑——表面富氧空位層提升載流子生成，底層緻密區加速傳輸。

基於該技術製備而成的高性能氧化鎵日盲光電探測器芯片，在日盲成像、光軌跡跟蹤和日盲功率計等應用中表現出色。

此外，團隊還開發出一種便攜式日盲紫外探測設備，在高壓電弧放電檢測中表現出優異的日盲識別能力，為未來高靈敏深紫外探測應用提供了新的技術支撐。

“該研究成果有望推動高性能紫外光探測技術在深空探測、高精度火焰監測、先進光通信系統等領域的應用，為新一代高效光電探測技術的發展奠定基礎。”蘭州大學物理科學與技術學院青年研究員張澤民説。