近日，我校物理與電子工程學(xué)院寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件團(tuán)隊(duì)在日盲紫外光電探測(cè)器領(lǐng)域取得進(jìn)展，相關(guān)成果以《Balancing Carrier Dynamics in Oxygen-Vacancy-Tuned Amorphous Ga2O3Thin-Film Self-Powered Photoelectrochemical-type Solar-Blind Photodetector Arrays for Underwater Imaging》為題在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Advanced Science》（中國(guó)科學(xué)院1區(qū)，影響因子14.3），物理與電子工程學(xué)院研究生丁科為第一作者，李萬(wàn)俊教授為通訊作者，我校為唯一署名單位。
水下成像技術(shù)對(duì)于海洋探索與水下偵察至關(guān)重要，研發(fā)具備高靈敏度、迅速響應(yīng)能力和低成本優(yōu)勢(shì)的光電探測(cè)器（PDs）顯得尤為迫切。在這一背景下，新型光電化學(xué)光電探測(cè)器（PEC-PDs）憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)脫穎而出，特別適用于水下環(huán)境，因?yàn)樗鼈儫o(wú)需復(fù)雜的耐腐蝕封裝和光刻工藝，即可直接置于電解質(zhì)中工作。Ga2O3材料因其卓越的化學(xué)穩(wěn)定性、自然形成的日盲光敏范圍，以及避免復(fù)雜合金化工藝的需求，而備受矚目。在前期工作中，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的非晶態(tài)Ga2O3基PEC-PDs不僅展現(xiàn)出與晶相Ga2O3探測(cè)器相媲美的優(yōu)異性能，更憑借其出色的柔韌性，為光電探測(cè)器領(lǐng)域注入了新的活力，預(yù)示著非晶態(tài)Ga2O3基PEC-PDs在未來(lái)水下探測(cè)應(yīng)用中擁有巨大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景。然而，關(guān)于非晶態(tài)Ga2O3基PEC-PDs的研究仍面臨響應(yīng)度和響應(yīng)速度不可兼得、瞬態(tài)光電流尖峰的機(jī)制等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本研究通過(guò)采用低成本氧空位調(diào)控的非晶態(tài)Ga2O3薄膜，實(shí)現(xiàn)了非晶態(tài)Ga2O3薄膜光電探測(cè)器中響應(yīng)度和響應(yīng)速度的同時(shí)提升；闡明了自供電PEC-PD中的載流子動(dòng)力學(xué)，揭示了瞬態(tài)光電流尖峰與氧空位缺陷濃度之間的顯著正相關(guān)關(guān)系。此外，團(tuán)隊(duì)還探索了自供電光電化學(xué)型光電探測(cè)器陣列在日盲水下成像中的潛在應(yīng)用。
據(jù)悉，寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件團(tuán)隊(duì)今年已在《Advanced Science》、《Small》、《Advanced Optical Materials》、《Applied Physics Letters》（自然指數(shù)期刊）、《Small Methods》、《ACS Applied Materials & Interfaces》等國(guó)際高影響力期刊上發(fā)表10余篇SCI論文。在本科生學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)方面，團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)本科生發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文20余篇，獲第十八屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽全國(guó)三等獎(jiǎng)等省部級(jí)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)60余項(xiàng)。
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