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近日，中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院微納制造與系統集成研究中心在《創(chuàng )新》（The Innovation）上發(fā)表了題為Schottky Infrared Detectors with Optically Tunable Barriers Beyond the Internal Photoemission Limit的研究論文，報道了突破內光發(fā)射限制的勢壘可光調諧肖特基紅外探測器。

內光發(fā)射效應作為光電效應的重要分支，闡明了光照射至金屬-半導體界面時(shí)熱載流子如何被激發(fā)并跨越肖特基勢壘，最終進(jìn)入半導體以完成光電轉換的物理過(guò)程。1967年以來(lái)，研究人員致力于基于內光發(fā)射效應的肖特基光電探測器研究，并在拓展響應光譜范圍以及開(kāi)發(fā)與硅工藝兼容的紅外探測器方面取得了進(jìn)展。然而，相關(guān)探測器的性能受制于截止波長(cháng)與暗電流之間的矛盾，且通常需要在低溫條件下運行。

該團隊提出了勢壘可光調諧的新型肖特基紅外探測器（SPBD），有效解耦了光子能量與肖特基勢壘之間的關(guān)聯(lián)，使得SPBD能夠在保持高肖特基勢壘以抑制暗電流的同時(shí)，還能夠探測到低于肖特基勢壘能量的紅外光。在室溫背景下，SPBD實(shí)現了對黑體輻射的探測，并獲得了達7.2×10⁹Jones的比探測率。該研究制備的原型器件展現出低暗電流、寬波段響應以及對黑體輻射敏感的性能。制備流程與硅基CMOS工藝具有良好的兼容性，為低成本、低功耗、高靈敏硅基紅外探測器的研制提供了新方案。

研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等的支持。

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