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蘇州大學(xué)李亮團(tuán)隊(duì)AM：用于皮秒光探測和測距的熱釋電加速鈣鈦礦光電探測器

發(fā)表時間：2024-06-17 16:59

主要內(nèi)容

光探測和測距(LiDAR)在無人機(jī)、自動駕駛、仿生機(jī)器人等應(yīng)用中不可或缺。然而，激光雷達(dá)的精度和可用距離受到光電探測器速度和靈敏度的限制，因此需要使用昂貴且耗能的雪崩二極管。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，在這篇文章中，蘇州大學(xué)李亮、孫浩軒等人提出了一種基于熱釋電的2D-(梯度3D)鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)加速策略，以在零偏壓下實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的高速(27.7ns 有效面積9mm2，176ps 有效面積0.2mm2)和高響應(yīng)(0.65 A W-1)。這一成功歸因于獨(dú)特的機(jī)制，在富含CI的2D/3D界面上，來自熱釋電效應(yīng)的電子在明暗轉(zhuǎn)換過程中直接與多余的空穴復(fù)合，打破了與載流子遷移率和電容效應(yīng)相關(guān)的速度限制。此外，引入的熱釋電效應(yīng)顯著增強(qiáng)了光響應(yīng)，導(dǎo)致自供電外部量子效率超過100%。這項(xiàng)研究還演示了厘米級的**位置檢測，研究團(tuán)隊(duì)為開發(fā)高速光電二極管提供了一種開創(chuàng)性的方法，該方法具有**的靈敏度，減輕了LiDAR應(yīng)用中的能源和成本問題。