一、 研究背景 

紫外光探測器（UVPD）因其能夠?qū)⒆贤猓║V）光信號轉(zhuǎn)換為可檢測的電信號，在生物醫(yī)學測試、導彈預警、空間探索、火焰檢測和安全通信等多個領域具有重要應用。特別是在光通信系統(tǒng)中，UVPD作為光學接收器，能夠增強系統(tǒng)的抗干擾能力、實現(xiàn)非視距通信和防止信號截獲。因此，高性能UVPD的開發(fā)對于紫外通信技術的發(fā)展至關重要。研究者們已經(jīng)探索了多種寬帶隙半導體材料，包括GaN、Ga2O3、ZnO、TiO2和SiC，用于UVPD的制造，這些材料因其特定的響應波帶、高光電轉(zhuǎn)換效率和高靈敏度而受到青睞。此外，金屬-半導體-金屬（MSM）、肖特基結(jié)和異質(zhì)結(jié)等器件配置也被廣泛研究并應用于紫外光通信系統(tǒng)。本文中，研究者們構(gòu)建了一種基于GaN/CuI異質(zhì)結(jié)的自供能UVPD。 

二、 研究進展 

南京郵電大學唐為華團隊通過旋涂法構(gòu)建了一種平面結(jié)構(gòu)的GaN/CuI異質(zhì)結(jié)紫外光電探測器（UVPD），以自供能方式工作。設計的GaN/CuI光電探測器能夠精確檢測UVA和UVC波段的光。在365 nm UVA光照射下，我們的光電探測器設備展現(xiàn)出了良好的自供能光響應特性，具有1.3 × 10^3的光-暗電流比（PDCR）、228 mA/W的響應度和4.3 × 10^13 Jones的特定探測度，在零偏壓下。即使在空氣中放置五個月而沒有包裝的情況下，光電電流在連續(xù)可靠性測試中幾乎沒有退化。作為光信號接收器，GaN/CuI異質(zhì)結(jié)UVPD在自制光通信系統(tǒng)中解碼了“GOOD”的二進制消息。 

三、 圖文簡介

 圖1 GaN和CuI薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌及光學特性分析

 圖2 GaN/CuI異質(zhì)結(jié)紫外光電探測器的電學特性及光電效應分析

 圖3  GaN/CuI異質(zhì)結(jié)紫外光電探測器的瞬態(tài)響應特性

 圖4 GaN/CuI異質(zhì)結(jié)紫外光電探測器的光響應性能及能帶結(jié)構(gòu)分析

 圖5 GaN/CuI異質(zhì)結(jié)紫外光電探測器的長期穩(wěn)定性及光通信應用演示 

四、 閱讀啟發(fā) 

本研究通過旋涂法成功構(gòu)建了基于GaN/CuI異質(zhì)結(jié)的自供能紫外光電探測器，展現(xiàn)了優(yōu)異的光電檢測性能和長期穩(wěn)定性。這一成果為低功耗光通信技術提供了新的可能性。未來研究可以進一步優(yōu)化材料組合和器件結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)更高效的光電轉(zhuǎn)換和更廣泛的波長響應，推動節(jié)能無線通信技術的發(fā)展。 

原文鏈接：https://doi.org/10.1364/OL.538422