近期,信息材料與智能感知安徽省實驗室謝峰老師課題組在寬禁帶半導體日盲紫外探測器和白光激光器研究方面取得新進展,相關研究成果相繼發表在國際知名期刊Opt.Express和IEEETrans.ElectronDevices上,三篇論文均以安徽大學信息材料與智能感知安徽省實驗室為第一單位,謝峰老師為論文第一作者。
日盲紫外探測技術是近年來發展起來的又一軍民兩用的光電探測技術,是目前光電感知技術領域的研究熱點。其典型特點是將其響應波段置于太陽光中的日盲紫外區(240-280nm),受大氣臭氧層的強烈吸收,大氣層內該波段的太陽背景輻射幾乎為零,可大大降低外界干擾和信號處理的難度。紫外探測系統的關鍵是研制低噪聲和高靈敏度的紫外探測器件。
低噪聲日盲紫外探測器是制備大陣列成像器件的前提,項目組通過優化的器件結構設計與器件制備工藝,獲得創紀錄的極低器件暗電流,為進一步實現焦平面成像探測器奠定堅實基礎。相關研究成果在Opt.Express上發表(DOI:10.1364/OE.461169)。
為進一步提高日盲紫外探測器的靈敏度,項目組發展了一種器件表面修飾的新方式,有效降低因器件表面缺陷引起的非輻射復合,進一步提升了器件的量子效率,在典型的偏置電壓下,器件的響應度提高20倍,大大提高了器件的靈敏度。相關研究成果發表在IEEETrans.ElectronDevices上(DOI:10.1109/TED.2022.3182285)。
在寬禁帶半導體白光激光二極管方面,傳統的有機熒光轉換材料在大功率激光激發下易發生老化、碳化以及熱猝滅等問題,嚴重影響大功率白光激光二極管光學性能。項目組發展了一種無機熒光轉換的器件制備方法,從光譜補償機理和顯色性、導熱增強機制和發光穩定性等方面開展研究,有效提高了激光器件的顯色性和發光穩定性等指標。相關研究成果在IEEETrans.ElectronDevices上發表(DOI:10.1109/TED.2022.3193020)。
圖.日盲紫外探測器和激光二極管
這些研究成果為推動光電感知前沿技術落地應用奠定了堅實基礎。以上研究也得到了安徽大學光電信息獲取與控制教育部重點實驗室和電子信息工程學院的支持,安徽大學“高層次人才引進計劃”提供了項目支持。