太赫兹像素级原位共口径的多模式探测技术

作者:王李金 时间:2022-03-30 点击数:


复杂背景下,单一的检测方法容易受到环境因素的影响,对目标检测和识别的要求越来越严格,具有高光响应性和偏振灵敏度的光电探测器是太赫兹成像系统的核心。目前,将高灵敏度与偏振太赫兹探测器集成到原位系统中在很大程度上仍是一个有待探索的挑战。在此,我们利用狄拉克材料和纳米线材料固有的电学和热学特性,选择性地控制共孔径光电晶体管的探测动力学,设计具有选择性、可切换且调控等离子体波和热电工作机制的2D/1D共孔径光电晶体管。通过亚波长结构显著的提高了太赫兹捕获的效率,石墨烯/Bi2Te3通道的响应灵敏度为18.5 mA/W (12 V/W),纳米线通道的响应灵敏度为3.5 mA/W (400 V/W)。共孔径光电晶体管不仅具有单纳米线固有的太赫兹响应特性,而且具有高灵敏度、多可控、选择性偏振、双通道探测能力等独特优势。我们创新地利用双通道光电晶体管的固有物理特性来动态调控太赫兹器探测,未来结合与超材料集成的结构等优化方法来进一步提高器件的性能。该研究工作为太赫兹器件性能优化、多维度调控以及多维度探测的能力提供很好器件与理论基础。

完成人:刘昌龙、张旭涛、郭峰、张拾、王健、杨李杰、郭程、李冠海、徐志伟、王林、甘雪涛、陈平平、陈效双、陆卫(陈效双教授工作室)

学术/社会影响:成果发表于Advanced Materials Interfaces, 2022,  DOI: 10.1002/admi.202102568.

 


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