基于硅的光电探测器，采用阶梯式结构，可实现从紫外线到近红外的宽频段波长检测

《Advanced Optical Materials》：Silicon-Based Photodetectors with a Step-Wise Structure for Broadband Wavelength Detection from Ultraviolet to Near-Infrared

硅基步进结构波长检测器通过湿法刻蚀技术制备，采用双光电探测器设计实现紫外至近红外（265-1050nm）波长定量检测，光电流比值与波长单调递减关系使分辨率达±4.91nm，结构简单适合集成。

　　

摘要

波长传感器在各种科学和工业应用中发挥着关键作用，例如光谱学、自动驾驶车辆和安全监测。然而，传统的波长传感器通常存在一些缺点，包括复杂的设备结构、狭窄的检测范围和较低的精度。为了克服这些限制，并在扩展检测范围的同时实现小型化，研究人员采用湿法刻蚀技术制造了一种具有阶梯结构的单面硅基波长探测器。该传感器能够定量区分紫外（UV）到近红外（NIR）范围内的光波长。其特点是硅基板中间有一个凸形阶梯结构，在阶梯和刻蚀表面上沉积了两对平行的金（Au）电极，从而形成光电探测器1（PD1）和光电探测器2（PD2）。由于载流子收集效率的差异（这取决于入射光的穿透深度），这两种基于独特器件几何结构的光电探测器在不同光源下表现出不同的光电特性。相应的光电流比与波长呈单调递减关系，使得在265–1050纳米的范围内能够实现波长区分，分辨率为±4.91纳米。这种简单且易于集成的新概念将有助于推动未来集成波长检测系统的发展。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。