文章题目：高性能胶体量子点短波红外探测及成像技术

文章类型：综述

文章作者：唐浩东2*，程硕2，陈威3*，吴丹4，王恺1* 

1. 南方科技大学电子与电气工程系，深圳 518055 (E-mail: wangk@sustech.edu.cn)

2. 深圳技术大学集成电路与光电芯片学院，深圳 518118 （E-mail: tanghaodong@sztu.edu.cn）

3. 深圳技术大学工程物理学院，深圳 518118（E-mail: chenwei@sztu.edu.cn）

4. 深圳技术大学新材料与新能源学院，深圳 518118

摘要：短波红外（shortwave infrared, SWIR）探测在信息感知、夜视增强、生物成像、工业检测等领域展现出广泛应用前景。相较于传统铟镓砷（InGaAs）等高成本红外材料，胶体量子点（colloidal quantumdots, CQDs）因其带隙可调、溶液加工兼容、材料体系丰富，逐渐成为实现低成本、高分辨、易集成SWIR探测与成像的关键材料平台。本文系统介绍了高性能短波红外CQD光电探测器的发展现状，重点从材料结构、薄膜制备、器件架构及关键性能参数表征四个层面展开。首先，梳理了典型短波红外CQDs材料体系，比较其带隙、稳定性与工艺适配性。随后，介绍了配体工程与成膜技术对薄膜致密性、迁移率及结构均一性的调控策略。在器件层面，总结了光电导、光电二极管与光电三极管三种主流结构，并分析其集成兼容性。针对短波红外成像应用需求，详细讨论了暗电流密度、光响应度、响应速度、线性动态范围等指标的物理机制、优化方法与表征手段，并阐明这些性能提升对图像质量、系统灵敏度与稳定性的影响。最后，展望了CQD红外探测成像技术未来将在材料绿色化、成膜工艺大面积化、器件结构高速化及系统集成智能化等方向持续发展，推动其在消费级夜视、工业自动化与医学红外成像等场景中的应用落地。

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