通过带有向上转换纳米粒子的无序元表面,实现高效的红外光探测器
Wei Chen1,2, Shutao Zhang2,3,4, Chongwu Wang5,6
1Institute of Electromagnetics and Acoustics and Key Laboratory of Electromagnetic Wave Science and Detection Technology, Xiamen University, Xiamen, Fujian 361005, China.
Science advances
|October 24, 2025
概括
光探测器现在可以使用新型无序元表面和向上转换纳米粒子检测红外光. 这一突破增强了光电流,并扩展了基于的红外 (IR) 应用的检测波长.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 光探测器由于的带隙,仅限于<1.1μm波长.
- 在中扩展红外探测现有方法面临挑战.
- 红外 (IR) 检测对于各种应用至关重要.
研究的目的:
- 为了克服在红外模式下光探测器的波长限制.
- 开发一种用于使用增强红外探测的新方法.
- 整合无序的元表面与上转化纳米粒子用于IR检测.
主要方法:
- 整合无序的元表面与向上转换的纳米粒子.
- 利用混合Mie-plasmonic腔室来增强光吸收和近场定位.
- 设计的光探测器元件的制造和特征.
主要成果:
- 在室温下为1550nm激光器达到0.22 A/W的响应率.
- 证明了17.6%的外部量子效率.
- 成功地将光探测器的工作波长扩展到红外光谱中.
结论:
- 拟议的无序超表面和上转化纳米粒子集成有效地提高了光探测器在红外范围的性能.
- 这种方法为成本效益高的基于的红外探测提供了一个有前途的解决方案.
- 该技术为光探测器在红外光谱应用中提供了新的可能性.


