超快高灵敏日盲光电探测器研制成功

科技日报兰州2月27日电 （记者颉满斌 通讯员余若怡）记者27日从兰州大学获悉，该校物理科学与技术学院联合中国科学技术大学组成的研究团队，在宽禁带半导体光电探测领域取得重要进展，成功开发出一种同时具备超快、高灵敏响应的氧化镓日盲光电探测器，有效破解了长期困扰该领域的响应度和速度两难的困境（RS困境）。相关研究成果发表在国际学术期刊《先进材料》上。

日盲光电探测器在火焰预警、安全通信、快速目标成像和环境监测等领域发挥着重要作用。氧化镓作为一种超宽禁带材料，因其优异的耐高温、抗辐照特性，被视为下一代高性能日盲光电探测器的理想候选材料。

然而，氧化镓光电探测器普遍面临RS困境。针对这一难题，研究团队创新性地提出一种热脉冲技术，通过精准、快速调控氧化镓薄膜中的温度分布，形成垂直分层的晶体结构和氧空位分布，有效优化了载流子的生成与传输路径——表面富氧空位层提升载流子生成，底层致密区加速传输。

基于该技术制备而成的高性能氧化镓日盲光电探测器芯片，在日盲成像、光轨迹跟踪和日盲功率计等应用中表现出色。

此外，团队还开发出一种便携式日盲紫外探测设备，在高压电弧放电检测中表现出优异的日盲识别能力，为未来高灵敏深紫外探测应用提供了新的技术支撑。

“该研究成果有望推动高性能紫外光探测技术在深空探测、高精度火焰监测、先进光通信系统等领域的应用，为新一代高效光电探测技术的发展奠定基础。”兰州大学物理科学与技术学院青年研究员张泽民说。