【儀表網 儀表研發】半導體是信息時代的基石，集成電路是電子信息系統的“脖子”，而硅片是占比最大的集成電路耗材，因此硅基技術的源頭和底層創新事關集成電路發展和產業安全。硅因禁帶寬度的物理限制，使其無法有效探測到1100 nm以上的紅外光波，而探測波段決定探測能力，不同波段反應不同信息，因此將硅基器件探測范圍從可見光拓展至紅外波段，實現寬光譜探測，具有十分重要的意義，也是科研工作者面臨的極限挑戰之一。
 

　　針對硅基寬光譜探測器中界面光壓構筑、隧穿機制構建和納米諧振構造等關鍵科學問題，中科院上海微系統所鄭理副研究員團隊取得系列進展，相關成果相繼發表在Nature Communications、IEEE Transactions on Electron Devices和IEEE Electron Device Letters等期刊上。
 

　　硅與紅外敏感材料界面能帶工程是實現硅基高性能寬光譜探測器的前提。利用硅和量子點天然的能帶偏移特征，設計了一種無需界面能帶調控的光壓三極管(PVTRI)結構，該器件不僅兼具高響應度和高探測率特征，還具有可辨識的紅外與可見光響應時間，從而賦予了該器件自調諧功能，而且其響應時間及光電流方向亦可通過偏壓進行調控。該研究為硅基寬光譜探測芯片提供了新的思路(Nature Communications，DOI：10.1038/s41467-021-27050-9，論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-27050-9)。