新型范德瓦耳斯单极势垒红外探测器

红外光电探测器由于在制导、反导、夜视、侦查等军事领域的重要性和敏感性,是现代科技追逐的制高点之一,也是科学技术壁垒极高的一个研究领域。其中,暗电流的抑制是长期以来制约红外探测器实现高工作温度(high operating temperature,HOT)的核心瓶颈问题。自1935年贝尔实验室制造出第一个硅基pn结以来,利用耗尽区内建电场阻挡多子扩散已经成为降低探测器暗电流的主流手段。然而在传统 pn结红外探测器中,耗尽区过高的Shockley-Read-Hall(SRH)复合和表面复合严重限制了其暗电流抑制的理论极限。因此,红外领域的学者们一直致力于寻求和设计一种超越pn结的新型器件结构——单极势垒结构。目前,传统的单极势垒红外探测器受材料生长、能带匹配以及晶格匹配等问题的制约,极大地限制了室温高性能红外探测器的发展。