中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
近日，廈門(mén)大學(xué)張榮院士團隊在紫外光電探測器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以“Perovskite/GaN-Based Light-Modulated Bipolar Junction Transistor for High Comprehensive Performance Visible-Blind Ultraviolet Photodetection”為題，發(fā)表于《ACS Photonics》，并被選為期刊內封面文章。
研究背景
紫外光電探測器在民用領(lǐng)域應用廣泛，例如火情預警、電暈監測、臭氧層監測等。理想的紫外光電探測器被期望具有高響應度、高比探測率、快響應速度、高線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍以及高光譜選擇性。目前的紫外光電探測器通常采用典型的光電導結構或光電二極管結構，然而這兩種器件的性能被各自的器件結構所限制，無(wú)法滿(mǎn)足對理想的紫外光電探測器的需求。因此，實(shí)現最優(yōu)的增益帶寬平衡，獲得高綜合性能的光電探測器件一直是該領(lǐng)域的研究難點(diǎn)。
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為了解決這個(gè)問(wèn)題，該團隊設計了一種新型的紫外光電探測器結構——鈣鈦礦/氮化鎵基光調制雙極結型晶體管。該光調制雙極結型晶體管同時(shí)兼顧了光電導和光電二極管的結構特點(diǎn)和探測特性，顯著(zhù)提升了增益帶寬積，其優(yōu)異的綜合性能（響應度：0.43 A/W，比探測率：4.11×1012 Jones，上升/下降時(shí)間：70.50/71.83
μs，破紀錄的線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍：159
dB）已超過(guò)報道的同類(lèi)紫外光電探測器和商業(yè)化產(chǎn)品。另外，這種光調制雙極結型晶體管可以和氮化鎵發(fā)光二極管實(shí)現工藝相容的低成本異構集成，在全雙工室內光通信應用上具有廣泛前景。該工作突出了能帶設計在器件制造中的重要意義，不僅為優(yōu)化光電探測綜合性能提供了一種新型器件結構，而且為鈣鈦礦與其他半導體材料異質(zhì)集成構筑新型光電器件的研究和應用開(kāi)啟了新領(lǐng)域。
研究相關(guān)
電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的陳孟瑜助理教授、李澄副教授以及物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的黃凱教授、張榮院士為該論文的共同通訊作者，電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生江思潔為第一作者。這項工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃
(2021YFB3600101)、國家自然科學(xué)基金
(62005230，61974126，51902273，62174141)、福建省自然科學(xué)基金
(2021J06009)、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專(zhuān)項資金(20720210088)的資助。
