Laser Photonics Rev.：基于垂直Gr/Se0.2Te0.8/GaAs异质结的高速短红外探测器

成果介绍

在高速高效率短波红外(SWIR)探测和成像领域，现有技术主要依赖于锗、铟镓砷、III-V族化合物等半导体单晶材料。尽管性能优越，但这些材料合成成本高昂、器件工艺制作复杂，且在衬底依赖性、工作温度和稳定性等方面面临挑战。

鉴于此，近日， 电子科技大学光电科学与工程学院蒋亚东教授课题组提出了一种采用CMOS兼容的真空热蒸发工艺实现大面积高结晶度Se _0.2 Te _0.8 薄膜制备新方法，并实现了 Gr/Se _0.2 Te _0.8 /GaAs垂直异质结构的高速宽光谱探测器研制。得益于薄膜的高载流子迁移率和高灵敏高速探测结构设计，器件在1310nm、1550nm通信波段响应速度快至纳秒 (ns) 量级。此外，5×5阵列器件证明了在环境条件下的SWIR成像能力，标志着非制冷红外成像和通信技术的范式转变。这项工作不仅扩展了SWIR光电探测器性能的界限，而且强调了新型材料在高速光学系统中的应用潜力。

论文第一作者为电子科技大学光电科学与工程学院硕士研究生杨崇，通讯作者是王军教授、于贺副教授和苟君教授。电子科技大学光电科学与工程学院为论文唯一单位。

图文导读

图1. Se _x Te _1-x 合金的综合表征。

图2. Gr/Se _0.2 Te _0.8 /GaAs异质结的形成机理及光响应性能。

图3. 红外光通信处的响应速度特性及信息传输过程。

图4. 阵列器件在SWIR下的成像应用。

文献信息

High-Speed Short Infrared Detector Based on Vertical Gr/Se _0.2 Te _0.8 /GaAs Heterojunction

（ Laser Photonics Rev. , 2024, DOI:10.1002/lpor.202400561）

文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202400561

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