近日，中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心在《创新》（The Innovation）上面发表了题为“Schottky Infrared Detectors with Optically Tunable Barriers Beyond the Internal Photoemission Limit”研究论文报道了突破内光发射限制的势垒可调肖特基红外探测器。
内光发射效应作为光电效应的重要分支，阐述了当光照射到金属-半导体界面时，如何刺激热载流子并跨越肖特基势垒，最终进入半导体完成光电转换的物理过程。自1967年以来，研究人员一直致力于基于内光发射效应的肖特基光电探测器的研究，并在扩大响应光谱范围和开发与硅工艺兼容的红外探测器方面取得了进展。但由于截止波长与暗电流的矛盾，相关探测器的性能通常需要在低温下运行。
该团队提出了一种新型的肖特基红外探测器，具有势垒可光调和性（SPBD），它有效地解耦了光子能量与肖特基势垒之间的关系，使SPBD能够保持高肖特基势垒，抑制暗电流，同时检测低于肖特基势垒能量的红外光。在室温下，SPBD检测到了黑体辐射，并获得了7.2×109Jones的比检测率。本研究制备的原型设备具有低暗电流、宽波段响应和对黑体辐射敏感性。制备过程与硅基CMOS工艺兼容性好，为低成本、低功耗、高灵敏度硅基红外探测器的开发提供了新的解决方案。
国家重点研发计划支持研究工作。
论文链接
肖特基红外探测器对传统肖特基探测器与势垒可光调谐的对比