【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】半導(dǎo)體是信息時代的基石，集成電路是電子信息系統(tǒng)的“脖子”，而硅片是占比最大的集成電路耗材，因此硅基技術(shù)的源頭和底層創(chuàng)新事關(guān)集成電路發(fā)展和產(chǎn)業(yè)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(yīng)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(xiàn)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(zhàn)之一。
 

　　針對硅基寬光譜探測器中界面光壓構(gòu)筑、隧穿機制構(gòu)建和納米諧振構(gòu)造等關(guān)鍵科學(xué)問題，中科院上海微系統(tǒng)所鄭理副研究員團隊取得系列進(jìn)展，相關(guān)成果相繼發(fā)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(xiàn)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(shè)計了一種無需界面能帶調(diào)控的光壓三極管(PVTRI)結(jié)構(gòu)，該器件不僅兼具高響應(yīng)度和高探測率特征，還具有可辨識的紅外與可見光響應(yīng)時間，從而賦予了該器件自調(diào)諧功能，而且其響應(yīng)時間及光電流方向亦可通過偏壓進(jìn)行調(diào)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)。