用于实时心率监测的高灵敏度自供能柔性光电探测器的异质结高效电荷分离研究
本研究针对实时精准心率监测在疾病预防和早期诊断中的关键作用，开发了一种柔性自供能光电探测器。该探测器通过构建CsPbI₃:Ho³⁺@SnS量子点p-n异质结和将SnS量子点掺杂到spiro-OMeTAD空穴传输层的协同策略，显著提升了内置电场、降低了缺陷密度，并提高了电荷分离效率。同时，SnS量子点的高空穴迁移率和合适能带结构改善了空穴提取效率，平衡了电子和空穴的迁移率。这些改进使探测器展现出高灵敏度和稳定性，具有0.58 A W⁻¹的高响应度、1.13×10¹³ Jones的高探测灵敏度和98.8 µs的快速响应时间。进一步地，该柔性自供能光电探测器与发光二极管集成形成光电容积脉搏波（PPG）系统，实现了心率的实时精准监测。
https://doi.org/10.1002/adom.202403183
通过界面工程提高基于Sb₂Se₃的自供能光电探测器的运行稳定性研究
本研究通过界面工程方法提高了基于Sb₂Se₃的自供能光电探测器（SPPD）的运行稳定性。在Sb₂Se₃和TiO₂层之间引入Sb₂O₃修饰层后，该SPPD在空气环境和水下条件下的运行稳定性显著增强。优化后的SPPD的响应度、探测灵敏度和响应时间分别提高到0.45 A/W、2.70×10¹³ Jones和81.5/75.0 ns。即使未进行封装，设备在水下工作后的光响应和关键探测参数变化也仅约10%。这项工作提供了一种简便有效的方法来改性Sb₂Se₃异质结构的界面特性，从而提高SPPD的运行稳定性。
https://pubs-acs-org-s.libvpn.scnu.edu.cn:20080/action/showCitFormats?doi=10.1021/acsami.5c03563&ref=pdf
通过镁掺杂空穴传输层实现无铅双钙钛矿光探测器的高性能
本研究开发了一种基于无铅双钙钛矿和镁掺杂空穴传输层的高性能光探测器。通过将镁成功掺杂到双钙钛矿光探测器的空穴传输层中，提升了器件性能。镁掺杂NiOx增加了Ni空位浓度，增强了电荷传输特性，降低了复合率，显著提高了器件的响应度和探测度。最佳器件展现了世界一流的性能指标，特定探测率达到4.7×10¹² Jones，暗电流密度极低，为5.5×10⁻⁹ A·cm⁻²，光电流瞬态响应速度快，分别为382 μs（上升）/120 μs（下降），线性动态范围达到101 dB，超越了大多数已报道的同类器件，为开发环保且高性能的光探测器提供了有前景的方法。
https://doi.org/10.1021/acsaem.5c00542
基于载流子阻挡层工程增强的 Bi₂Te₃ 基垂直异质结宽带光电探测器的自供电光响应
本研究开发了一种基于 Bi₂Te₃/Sb₂O₃/p-Si 垂直异质结的自供电宽带光电探测器（SPBD），通过引入 Sb₂O₃ 作为载流子阻挡层，克服了界面能带对齐导致的载流子复合问题，提高了自供电光响应性能。采用一步电子束蒸发法在 p 型硅衬底上沉积窄带隙光学活性层 Bi₂Te₃ 和阻挡层 Sb₂O₃。该探测器在紫外 - 可见 - 近红外（254 - 1050 nm）波段有检测性能，得益于异质结内置电场、Sb₂O₃ 层阻挡效应和光伏效应，实现了高响应度（316.5 mA·W⁻¹）、高探测度（6.19×10¹¹ Jones）和快速响应时间（上升 / 衰减时间 24.6/25.1 ms），且在紫外、可见和近红外光图案成像方面表现出色，为基于 Bi₂Te₃ 垂直异质结构的 SPBD 提供了新思路，并提出了一种利用基于载流子阻挡层工程的金属氧化物层提升性能的新方法。
https://doi.org/10.1002/smll.202501484
具有优化电荷动力学和势垒调制的双模式有机光电探测器，实现卓越的光谱选择性
本研究提升了双模式有机光电探测器（OPDs）性能，使其无需外部滤镜即可实现内在光谱选择性。通过控制光活性层厚度，确保在不同偏压下对特定波长光的选择性响应，并引入CuSCN双层作电子阻挡层抑制漏电流。优化后OPD在+3 V（λ=515 nm）下线性动态范围达92.9 dB，噪声电流1.27 pA，比探测度为3.24×1010Hz0.5W-1；在-3 V（λ=730 nm）下线性动态范围达110 dB，噪声电流241 fA，比探测度为1.89×1011cmHz0.5W-1。该研究为下一代OPDs发展提供了新思路。
https://doi.org/10.1002/smll.202503701
本研究开发了一种紧凑型宽带角选择性中红外光电探测器（BASIP），通过在商业中红外光电探测器上集成角选择性非成像微结构阵列，利用光瞳扩展原理实现高角度选择性。该微结构由抛物面金属表面组成，仅允许特定角度范围内的光通过并被探测器吸收，有效滤除不需要角度的辐射，显著提高了信噪比（BASIP的信噪比达3.92，对比参考探测器的0.65）。此外，BASIP展现出对极化和波长的不敏感性，确保了检测灵敏度的稳定性。其设计紧凑、性能优越，适用于可穿戴设备、医学诊断、机器人和太空探测等领域。
https://doi.org/10.1021/acsphotonics.5c00394
基于氧化钡的用于可见光和近红外通信应用的光电探测器
本研究以热蒸发法制备的 p 型氧化钡（BaO）薄膜（覆盖 50 nm 厚的二氧化硅（p-SiO₂）保护层）作为光电探测器。在 1×10⁻⁵ mbar 的真空环境中，将 p-BaO 和 p-SiO₂层堆叠生长在 n 型 Si 基底上。结构分析表明 BaO 优先以四方相生长。温度依赖的电学电阻率和光学吸收测量确定 p-BaO 的功函数为 4.29 eV。此外，能带图设计表明 -Si/p-BaO 界面几乎无内建电势。制得的 n-Si/p-BaO/p-SiO₂光电探测器在蓝光、红光和近红外光照射下，分别展现出 0.24 A/W、0.17 A/W 和 4.5 A/W 的高电流响应度，对应的外部量子效率分别超过 69%、34% 和 580%。此外，计算出的光电探测器参数（包括比探测率、噪声等效功率、线性动态范围以及与时间相关的电流增长/衰减周期）进一步证实了所提器件在可见光和近红外通信技术方面的适用性。
https://doi.org/10.1007/s11664-025-12029-9
p-Si/κ-In₂Se₃异质结的简易制备及在红光和蓝光下光电探测器性能的研究
本工作研究了铁电材料提供的极化电场对范德华半导体载流子浓度的精确控制，为提升光电探测器性能和智能应用提供了更灵活、便捷、高效的新方法。所制备的具有 BP/MoS₂/CIPS 夹层结构的紫外 - 中红外光电探测器，利用 CIPS 的自发极化和 Cu⁺ 离子迁移来调节 BP 和 MoS₂ 之间的界面电偶极矩，促使 BP 和 MoS₂ 之间的内建电场发生改变，进而有利于载流子分离与迁移，实现对暗电流的抑制和探测灵敏度的提升。经栅极电压调控，该器件的光电流提升了 1 个数量级，红外区域的黑体探测灵敏度高达 1.17×1010 cm·Hz¹/²/W。此外，基于 BP/MoS₂/CIPS 的铁电光电探测器实现了字母的高分辨率成像，并借助深度学习技术完成了精准的图像识别。这项工作不仅凸显了基于 CIPS 的器件在高灵敏度、宽光谱探测方面的潜力，还为神经形态计算应用开辟了新途径。
https://doi.org/10.1002/lpor.202500298
无选择性区域刻蚀的阵列化高性能二硫化钨（WS₂）光电探测器构建
本研究开发了一种简便的两步合成策略，用于可控地制备离散且规则的二硫化钨（WS₂）图案，解决了传统方法在可控性和可扩展性上的不足。通过磁控溅射在室温下沉积钨（W）种子层，随后在富硫氛围中进行硫化处理，成功制备出具有优异均匀性、高晶体质量和一致晶体取向的WS₂纳米薄膜。基于这种WS₂的光电探测器展现出高响应度（6.91 A/W）、高外部量子效率（1036%）和高探测性（4.3×10¹⁰ Jones），以及快速的响应/恢复时间（26.7/239.1 ms）。此外，利用W种子层的室温沉积与现代微图案技术的兼容性，成功构建了10×10的WS₂器件阵列，器件间一致性良好，为实现无串扰的阵列化光电探测器提供了新途径，推动了低维范德华材料从基础研究向实际应用的发展。
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.181213
用于抑制锑硒化合物（Sb₂Se₃）基于宽带光电探测器阵列串扰的紫外臭氧表面改性
本研究针对锑硒化合物（Sb₂Se₃）基光电探测器阵列的成像应用中串扰问题，提出了一种简便的表面改性方法。通过与集成电路生产兼容的紫外臭氧处理，在 Sb₂Se₃ 表面氧化形成 ZnO/Sb₂Se₃/Sb₂O₃ 异质结构，使其检测能力提升至 3.63 × 10¹¹ Jones，并实现了从紫外到近红外区域的宽带光电检测。此外，像素间的电串扰从 91.06% 降低至 5.37%，显著提高了成像对比度。尽管增加了氧化层，响应时间仍保持在 298 和 287 纳秒的纳米秒级别，适用于实时成像等应用。这项工作为抑制 Sb₂Se₃ 基光电探测器阵列中的串扰提供了有效方法，突破了其光电成像应用的关键限制，同时也适用于 GeSe、Sb₂Te₃ 和 Bi₂Se₃ 等材料，为半导体产业化开辟了新的前景。
https://doi.org/10.1002/adfm.202510094
在绝缘体上锗平台上演示具有GeSi/Ge多量子阱混合本征区的平面几何 PIN 光探测器
本研究首次展示了在绝缘体上锗（GOI）平台上具有平面几何结构的短波红外（SWIR）锗（Ge）PIN 光探测器（PDs），其本征层 Ge 包含四个 Ge₀.₈₆Si₀.₁₄ 多量子阱（MQWs）。通过高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）和高分辨率 X 射线衍射（HR-XRD）研究了 PDs 的结构特性、材料质量和界面完整性。器件在 −1 V 下表现出 3.12 mA/cm² 的暗电流密度和 0.94 mA/cm² 的低体泄漏电流密度。GeSi/Ge MQWs 的集成显著提升了响应度，同时保持相对较低的暗电流密度，将光谱响应范围扩展至 1700 nm。在 1310 nm 和 1550 nm 处的高响应度分别为 0.99 和 0.78 A/W，对应的外量子效率（EQE）分别为 93.7% 和 62.4%。此外，GOI 结构的光限制效应显著增强了 O、E、S 和 C 波段的响应度，在 1475 nm 处峰值响应度达 1.11 A/W。这些研究凸显了具有 MQWs 混合本征区的 CMOS 兼容 GOI 平台在多元化光电子应用中的潜力。
https://doi.org/10.1021/acsaelm.5c00616
基于二硫化钼 / 石墨烯范德华异质结的偏振敏感光探测器
本研究通过低气压化学气相沉积（LPCVD）技术在石墨烯上成功合成高质量且均匀的二硫化钼（MoS₂）薄膜，形成了范德华异质结。研究发现，该异质结对圆偏振光具有敏感的选择性吸收特性，这主要归因于 MoS₂的强谷极化和自旋极化特性以及其各向异性的晶体结构。实验中，基于 MoS₂/石墨烯的金属-半导体-金属（M-S-M）结构光探测器在 532 nm 激光下展现出约 0.24 的圆二色性比值，在 650 nm 激光下该比值可达约 0.62，显示出对 650 nm 圆偏振光更强的极化选择性吸收能力。这些发现为高性能偏振敏感光探测器的研发提供了新思路，推动了过渡金属二硫化物（TMDs）与石墨烯异质结构在光电子领域的应用进程。
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2025.163667
