本研究針對激光雷達技術在 3D 地形測繪、大氣測量和自動駕駛等領域廣泛應用的需求，提出了一種新型橋式平衡光電探測器（Bridge - BPD）。該探測器通過集成光學耦合器與鍺矽光電探測器，將共模抑製比在 1550 納米波長下提升至 45.8 分貝，較傳統方法提高 12.8 分貝。在 FMCW 激光雷達系統中，其在 - 98 分貝毫瓦條件下探測概率達 90%，性能媲美商用銦磷基探測器，為激光雷達光電集成應用帶來新機遇。

https://doi.org/10.1002/lpor.202402233

本研究利用等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）在90°C的超低溫條件下合成氫化非晶矽（a-Si:H）薄膜，並系統研究了氫氣/矽烷（H₂/SiH₄，f比率）對其性能的影響。拉曼和傅裏葉變換紅外光譜表明，優化的H₂/SiH₄比率能最小化Si─H₂鍵，降低缺陷密度並提升薄膜穩定性。光譜橢偏儀確認此比率優化了折射率和光學帶隙，增強了光吸收。電學測量顯示，優化後的a-Si:H層使光電二極管的光敏性達到20.6，暗電流低至2.70×10⁻¹⁰ A。此外，柔性光電探測器在反複彎曲後仍保持高機械可靠性，突顯了超低溫PECVD a-Si:H薄膜在高性能柔性光電探測器中的潛力。

https://doi.org/10.1002/advs.202504199

本研究針對傳統有機光電探測器（OPDs）空氣穩定性不佳的問題，提出了一種具有不混溶平面異質結（PHJ）界面的OPDs。選用含約50摩爾%噻吩單元及熱裂解側鏈的隨機聚噻吩（RP-T50）作為空穴給體，[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯（PC71BM）作為電子受體。經熱退火處理後，RP-T50薄膜的側鏈裂解，形成不溶性薄膜，與PC71BM構成穩定且未混合的界面，從而顯著提升空氣穩定性。該不溶性RP-T50-COOH薄膜支持全綠色溶劑加工，使器件性能優異：響應度達約138mA W⁻¹，比探測度約為1.68×10¹² Jones，線性動態範圍約100 dB，且無需外部偏置。器件在未封裝情況下儲存約250天後仍能保持性能。這一成果為提升OPD穩定性提供了簡單且可擴展的策略，推動了其商業化應用。

https://doi.org/10.1002/smll.202503880

本研究通過界面合成方法製備了具有共價三嗪骨架的p型Tp-TTA共價有機框架（COF）薄膜，並將其與n型矽（n-Si）集成，形成二維三嗪COF基光探測器。該p型Tp-TTA COF/n-Si綠光自供能光探測器展現出超快響應時間（上升時間為60微秒，衰減時間為47微秒），超越了當前所有COF基光探測器以及大多數基於二維材料的自供能綠光光探測器。此外，所得的p型Tp-TTA COF薄膜具有出色的自支撐性和柔韌性，製備出一種新穎的自由站立柔性金屬-半導體-金屬（MSM）結構Tp-TTA COF光探測器。經過90次彎曲循環後，該柔性MSM結構Tp-TTA COF光探測器的光響應僅下降0.7%。這項研究拓展了COF材料在光電子領域的應用前景，為設計柔性多功能設備提供了新思路，突出了COF作為新型功能材料的廣闊轉化潛力。

https://doi.org/10.1002/smll.202500800

本研究通過在無鉛雙鈣鈦礦單晶Cs₂AgBiBr₆中摻雜貴金屬陽離子（Au³⁺、Pd²⁺和Ir³⁺），實現了從近紅外到X射線的寬帶光電探測。研究發現，摻雜後材料的吸收邊發生顯著紅移，其中Pd摻雜使吸收邊延伸至1600 nm，而Au和Ir摻雜則使其延伸至1100 nm。結構分析表明，摻雜並未改變材料的立方結構（Fm3m），且未引入額外相。光電探測測試顯示，Au摻雜晶體在近紅外、可見光和X射線區域表現出優異性能，其X射線靈敏度達到422 μC Gyair⁻¹ cm⁻²，比未摻雜樣品（109 μC Gyair⁻¹ cm⁻²）提高了四倍。此外，Au摻雜晶體在785 nm激光照射下的響應度為64.8 mA W⁻¹，特定探測率為1.08×10¹² Jones。這些結果表明，貴金屬摻雜為開發下一代兼具無毒性、穩定性和寬光譜靈敏度的寬帶光電探測器提供了一種有效的策略。

https://doi.org/10.1002/smsc.202500135

本文報道了一種利用激光驅動的微氣泡在玻璃基底上直接自由成形地微圖案化MXene/半導體複合材料的方法。作為光電探測器製造的概念驗證，該方法用於打印0.09平方毫米的Ti₃C₂Tₓ MXene與多種不同半導體的複合材料。研究發現，MXene與In₂S₃以不同比例複合時，9:1的MXene:In₂S₃比例展現出比低比例或單獨MXene更高的響應度。在研究的半導體中，CsPbBr₃鈣鈦礦納米晶在369 nm光照下展現出最高的響應度值21.3 mA/cm²。這種通過氣泡打印混合膠體形成微圖案複合材料的方法，有望推動電磁頻譜範圍內傳感技術的發展，但仍需進一步優化以提升器件性能。總體而言，這項研究進一步推進了MXene在電子和傳感設備中的應用，為未來微型光電探測器的圖案化發展奠定了基礎。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c08769

本研究通過使用寬帶隙給體 P3HT 和窄帶隙受體 QxIC 作為光活性層，按重量比約 100:1 製備出寬帶光倍增型有機光探測器（PM-OPDs），形成大量隔離的電子陷阱及高效的空穴傳輸通道。光生電子在靠近鋁電極的 QxIC 中被捕獲，誘導界面處能帶彎曲，促進空穴隧穿注入，使外量子效率（EQE）超 100%。用 MPA2FPh-BT-BA 替代 PEDOT:PSS 作界面層，大幅降低暗電流密度（JD），優化後的 PM-OPDs 在 -8V 偏壓下 JD 為 5.7×10^-7 A cm^-2。同時，信噪比（SNR）從 667 提升到 3788。在 -8V 偏壓下，其在 355nm 處 EQE 達 8010%，特定探測度達 9.1×10^12 Jones；在 835nm 處 EQE 達 2170%，特定探測度達 5.8×10^12 Jones。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c06461

本文報道了基於β-Ga₂O₃的n-Barrier-n（nBn）單極異質結構光電探測器的突破性進展，解決了太陽盲區內大氣對深紫外（DUV）信號的嚴重衰減問題。通過激光分子束外延法製備β-Ga₂O₃/LaAlO₃/Nb:SrTiO₃異質結，形成大的導帶偏移和近零的價帶偏移，構建單極電子傳輸通道，將暗電流抑製在亞皮安培水平（<1 pA）。該器件展現出優異性能：響應度853.6 A/W，外量子效率42萬%，創紀錄低的噪聲等效功率（NEP）為0.7±0.1 fW/Hz¹/²，超越現有DUV探測器。這些性能提升歸因於LaAlO₃的高介電常數（≈24）和與Nb:SrTiO₃的晶格兼容性，減少界面缺陷並增強載流子限製。這項工作不僅為Ga₂O₃基光電子學樹立新範式，還為光子匱乏環境下的高靈敏度、低噪聲光電探測器提供通用設計策略，在深空通信和紫外天文學領域具有變革潛力。

https://doi.org/10.1021/acsphotonics.5c00586

本研究展示了通過將CsPbBr₃量子點與Tamm等離子體（TP）結構單片集成，顯著提升了光電探測器的性能。TP光電探測器的光電流比非共振配置的參考器件提高了14倍，光吸收從6.58%提升至91.27%。該結構在特定共振能量下可增強光吸收，非共振光子則被完全反射，使其成為緊湊高效圖像傳感器的理想選擇。此外，TP光電探測器的光電流可通過改變光脈衝刺激進行調節，展現出類似人腦突觸動力學的特性。通過集成感知、處理和記憶視覺圖像的功能，研究展示了基於64×64陣列TP光電探測器的人臉識別潛力，模擬測試中，對於目標人臉的激活率超過80%，而對於其他測試圖像的激活率僅為64%到68%。這些發現標誌著在利用全無機鈣鈦礦材料製造緊湊、無濾色器圖像傳感器方面的重要進展。

https://doi.org/10.1002/advs.202503464

本研究展示了一種基於鋁量子點（AlQDs）的級聯太陽盲光電探測器，通過量子限域效應顯著提升了靈敏度。采用梯度雙層AlQDs堆疊並與β-Ga₂O₃集成的異質結，使暗電流從3 nA大幅降低至2 pA，光譜噪聲密度達2.8×10⁻¹¹ A Hz⁻¹/²。優化後的探測器實現了高紫外-可見光排斥比（R250/R400）2.5×10³、特定探測率≈2.3×10¹² Jones、較快響應時間25毫秒及在1V偏壓下35.1 mA W⁻¹的響應度。此外，該器件展現出強大的抗幹擾成像能力，可探測低至23 nW cm⁻²的超弱光。研究凸顯了AlQDs基級聯器件在先進太陽盲光電探測應用中的潛力。

https://doi.org/10.1002/smll.202504173

本研究通過精確的噪聲和陷阱特性分析，揭示了惰性退火對近紅外有機光電探測器（NIR-OPDs）的影響。優化後的退火工藝使器件在850 nm處實現了高達 1.3 × 1013 cm Hz1/2 W–1的特定探測率，並將淺陷阱能級（0.37 eV）的陷阱密度降低至 9.9 × 1013 cm–3。研究還指出，噪聲譜測量應在散彈噪聲電流和增益帶寬限製的範圍內進行，而淺陷阱密度的微小變化可通過修正串聯電阻的電容-電壓和電容-頻率測量捕捉。這些發現為高性能OPD的關鍵物理特性提取提供了重要的測量設置指導。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c10516

本研究開發了一種混合維度的1D碲（Te）納米棒陣列與3D薄矽異質結光探測器，可用於下一代水下無線光通信（UWOC）。該器件通過室溫磁控濺射技術製備，利用Te納米棒的光陷阱能力，在300–1200 nm波長範圍內實現了99%的超高光吸收率。器件展現出出色的自供能性能，包括1.45×10¹³ Jones的比探測率、75%的外量子效率以及45/300微秒的上升/下降時間，並在4毫米彎曲半徑下保持穩定。這種創新設計有效克服了傳統範德華材料異質結光探測器在高光吸收與機械柔韌性之間的權衡問題。研究還展示了其在多環境長距離UWOC中的應用潛力，為高性能柔性光探測器的發展開辟了新路徑。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165255

本研究聚焦於稀土（RE）摻雜（尤其是鑭（La）、釹（Nd）、鏑（Dy））對 ZnO 基 UV-PDs 光探測性能的影響，經水熱法合成的 RE:ZnO 納米結構被整合到 RE:ZnO-Cu2O UV-PDs 中，顯著提升了性能。深入分析了結構、形貌及光電性能，發現 RE 摻雜使 ZnO 納米顆粒變為片狀，載流子密度增加（由 Mott-Schottky 測量證實），進而提高了光電流效率、載流子密度，增強了光探測能力，同時在 UV 光探測實驗中響應和衰減時間也得到改善，研究表明 RE 摻雜能顯著提升 ZnO 基 UV-PDs 的性能。

https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-025-06488-6

本研究報道了一種通過改進的分子束外延系統，由熱蒸發的外延六邊形鋅納米圓盤（NDs）合成新型 ZnO 納米結構的方法。通過在不同溫度和時間下退火六邊形鋅 NDs 來調節形貌和結構特性。X 射線衍射研究表明，鋅 NDs 在 300°C 及以上溫度時轉化為 ZnO 納米結構。宏觀上，其形態類似甜甜圈，每個鋅顆粒周圍都有大量納米級納米線。這些結果表明，可以實現具有高結晶質量和強紫外發射的三維 ZnO 納米結構。還對其在光探測器中的潛在應用進行了測試。該器件展示了低暗電流 9.67×10⁻⁹A（即 nA 級）和光電流 4×10⁻⁷A，在 375 nm 波長光照射下開關比約為 10²。此外，ZnO 納米結構的外延特性使其器件具有卓越的響應速度，分別為 651 毫秒和 621 毫秒。這項工作在外延二維鋅 NDs 的製備及其後續轉化為用於功能器件的 ZnO 納米結構方面向前邁進了一步。

https://doi.org/10.1016/j.inoche.2025.114928