研究人员开发自供电UV光电探测器

光电化学光电探测器可以使用层状纳米结构检测两种类型的紫外线

南京邮电大学（NJUPT）和南京大学的研究人员设计了一种光电化学紫外线光电探测器（PEC UV PD），该探测器可以通过使用由不同层制成的特殊类型的纳米结构来检测两种类型的紫外线。

这种设计使探测器对环境变化敏感，研究人员能够通过修改探测器表面来进一步提高探测器的性能。这种新设计为开发多功能光电器件提供了一种很有前途的策略。

研究团队在三电极系统中使用层状p-AlGaN/GaN纳米结构作为电极，研究其如何检测光。他们发现，微小的半导体GaN纳米线在控制电流流动和反转光电流方向以响应不同类型的光方面至关重要。他们发现，纳米线在365nm的光下起到光吸收剂的作用，同时在暴露于255nm的光时也起到电子施主的作用，这有助于调节不同波长下的光响应。

根据该团队的说法，PEC UV PD设计能够通过使用分层的AlGaN/GaN纳米线而不是裸露的AlGaN纳米线区分不同的光波长，从而在两个不同的点实现光电流极性反转。这使得它对周围环境的变化很敏感，可以通过光强度和外部偏压轻松调节光响应。此外，通过在PEC PD的表面修饰中加入铂，研究人员能够增强光响应，并在255nm的光下实现20ms的快速响应速度。

电子科学与工程教授、该工作的通讯作者之一Dunjun Chen表示：“我们重点关注了GaN段在该系统中的重要性，并展示了它如何影响系统传输能量的方式。Chen补充道：“这种自供电的PEC光电检测系统为理解AlGaN/GaN纳米线PEC系统中的传输机制提供了一种新的方法，这可能会导致未来更先进的光电器件的开发。”

上图：p-AlGaN/n-GaN基PEC UV PD在不同波长下的工作图、工作机理和光电流信号。

参考文献

'Structural designs of AlGaN/GaN nanowire-based photoelectrochemical photodetectors: carrier transport regulation in GaN segment as current flow hub' by S. Wang et al; Adv. Photon. Nexus 2(3) 036003 (2023)

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