国科大杭高院青年教师杨学宗：脚踏实地，伸手便是星空
在二维层状材料家族中，得到实验验证的材料种类已经达到上百种，基于这些丰富的层状二维材料，各种类型的结型光电探测器已经被广泛研究。这些探测器可以工作在零偏压条件下，并且具有高灵敏度以及快速响应的特性，使得结型光电探测器适用于低功耗、高性能集成电路。相比于异质结光电探测器，同质结光电探测器具有连续的能带结构，这有利于载流子顺利流通，因此同质结光电探测器具有更快的响应速度和更高的响应率。本工作研究了M...
范德华层状材料的光吸收和迁移率等物理性质优越，已经被广泛用于光电探测器及太阳能电池的制备，但是他们的应用领域受限于带隙，扩展范德华层状材料光电探测器的探测波长可以极大丰富这些器件的功能和应用。缺陷在半导体材料中扮演重要的角色，对于具有大的表面积-体积比的范德华层状材料来说影响更大。对于范德华层状材料光电探测器，大多数报道的深能级缺陷表现为复合中心或者束缚中心，这些缺陷对材料的光吸收过程没有影响。...
BIB探测器是天文观测领域中性能最优异的探测器，它具有高量子效率、低暗电流等特点。由于缺乏相关研究，BIB探测器的非本征光电响应随工作温度变化的内在机理尚不明确。在这样的背景下，胡伟达教授工作室制备了Si:P BIB探测器，并研究了其变温的光电响应特性，并依据实验与仿真结果，提出了一种负电荷密度随温度升高而致使耗尽区宽度显著减小新机理，此工作发表于Applied Physics Letters，杭高院为第一单位，朱贺副研究员为第一...
红外光电探测器由于在制导、反导、夜视、侦查等军事领域的重要应用，也是科学技术壁垒极高的一个研究领域。其中，高暗电流是长期以来制约红外探测器实现高工作温度的核心问题。单极势垒型红外探测结构的出现使上述问题得到了很好的解决。本工作创新性地利用二维原子层堆叠实现了能带局域态操控，构建的范德瓦尔斯单极势垒探测器突破性地解决了传统材料势垒结构外延生长晶格失配以及组分能带梯度难以控制的问题。该工作利用势垒...
掺杂是每一代半导体材料更迭和工艺革新的核心问题，决定其能否进一步推动电子和光电器件的跨越发展。本项研究介绍了通过原子层厚度的变化实现了一系列二维层状材料（PtSSe、PtS0.8Se1.2、PdSe2和WSe2）的连续可控掺杂。随着二维材料从厚层变化到薄层，其掺杂类型连续从p型变化到i型，再变到成n型。基于二维层状材料PtSSe的晶格动力学和热力学的研究发现，由于厚度的减薄诱导二维材料PtSSe产生晶格形变，使得二维材料PtSSe...
黑体灵敏型室温红外检测是未来低尺寸红外光电探测器的重要发展方向。但是，由于对于低维窄带隙半导体的响应度和光谱响应范围的限制，很少有低维红外光电探测器表现出黑体灵敏度。本研究探索了CVD制备碲（Te）低维纳米材料的方法，选择合适的原料SnTe2,在一次生长过程中实现多种形貌的材料的可控生长。SnTe2是一种通过机械合金发合成的金属间化合物，在原料升温过程中，受热易分解为Te与Sn元素。Sn熔点较低，在低温时可以溶解Te...
可调超材料可以通过施加外部信号改变材料电磁性质，一方面可以改变和扩展超材料的工作频段另一方面为调制器等各种有源器件开发提供可能。目前可调吸波器的研究面临的一大问题是在调节过程中，介电参数实部虚部同时变化，不可避免的导致调控前后吸收率下降，使得器件性能难以满足需求。本研究中利用相变材料二氧化钒的金属-介质可切换特性，将二氧化钒作为隔断层，使结构在高温和室温下分别处于两个相对独立的工作模式。该设计实...
超材料电磁吸波器因其超薄尺寸、高吸收效率以及工作范围高度可控等优点在成像、太阳能电池、传感等领域具有非常重要的应用前景。然而，由于材料及机理的本征属性，现有大部分超材料设计伴随着窄带宽、工作频率固定等缺陷，极大地制约了其工业化应用进程。在该研究中，研究人员在原有三层吸波结构基础上，设计利用多同心圆环的等离激元共振模式的杂化叠加，通过优化耦合模式间距对耦合强度进行调控及补偿，成功解决了多结构耦合...
近年来，工作室研究了半导体量子点在固体照明、可将光通信、显示探测等方面应用的工作。为了提高量子点稳定性，钝化无辐射表面态并且扩大发射光谱覆盖范围，工作室选择采用包裹带隙相对较宽的半导体外壳，以ZnSeS为壳，CdZnSeS为核，合成具有核壳结构的CdZnSeS/ZnSeS量子点。验证了该量子点在高温实验中的卓越稳定性，该量子点在160℃的高温下保持峰值稳定性，作为LED的荧光转换材料，在大电流激发及长时间工作的情况下保持光电...
量子点超晶格微腔是以量子点为基元，在微观弱相互作用力下自组装形成具有几何规则形状的长程有序三维结构。其独特的内部结构能引发宏观的量子耦合效应、集体效应、协同效应等。在微腔中光场态密度提高与耦合激子密度增大的共同作用下，辐射寿命降至了皮秒量级。这篇工作跟踪并剖析腔增强超荧光的发光特性，例如与温度、寿命、能量依赖关系等因素的。同时报导了高功率注入下，腔增强超荧光含时红移地变换过程，从动力学角度解释...
全系列高精度宽温度段红外辐射源：覆盖30k~3000K 全温度段标准黑体辐射源，目前已达到国内外最高精度指标，可以作为极限红外计量设备。目前实现最高精度可达0.1mk，最大面源2.2m×2.2m，最高有效发射率≥0.999。 完成人：刘世界、李春来、罗浩匀、黄浦江、王建宇等（王建宇教授工作室）学术/社会影响：专利5项，并与海康威视等公司合作实现产值