祝贺22级研究生徐昊同学的论文发表在应用物理类国际权威期刊Applied Physics Reviews!!
发布时间:2025-12-04

氧化镓基(GaOₓ基)光电探测器因背景噪声低而具备出色的弱日盲信号探测能力。具有可切换极性光响应的双极型光电探测器在多维信号识别和信号处理效率方面具有优势。然而,已报道的双极型光电探测器主要局限于复杂的多层异质结结构,其基于多波长吸收或竞争性光响应机制。缺乏一种用于实现和优化结构简单的GaOₓ基光电探测器可切换极性光响应的调控方案,这成为阻碍其友好集成和高效信号识别的瓶颈。本文中,引入铁电组件赋予非晶态GaOₓ/Hf₀.₅Zr₀.₅O₂(a-GaOₓ/HZO)异质结光电探测器可编程的自供能特性。这种自供能日盲光电探测器(SSBPD)通过铁电-热释电-光电子效应的耦合,展现出增强的可切换极性光响应。通过将极化状态从向上切换为向下,可实现从正光响应到负光响应的转换。光诱导热释电效应增强了SSBPD的双极光响应,其特征为四阶段光电流动态行为。在可编程铁电极化和热释电效应的叠加作用下,SSBPD在极化向上(向下)状态下的光响应增强因子分别为341%(226%)。相应地,其最大响应度和探测率分别高达0.26 mA/W和4.47×10⁸琼斯。该SSBPD在较宽的温度范围内保持优异的耐久性。基于可编程双极光响应,a-GaOₓ/HZO光电器件在模拟自适应神经形态视觉系统和夜间防碰撞监测系统方面展现出应用前景。本研究提出了一种通过多效应耦合开发结构简单的GaOₓ基双极型光电探测器的策略。
文章链接:https://doi.org/10.1063/5.0280051