摘要：非对称势垒允许一种载流子自由流动而阻挡另一种载流子，这种特性可用于抑制暗电流，从而使红外光电探测器能够在室温下工作。非对称单极性势垒阻挡暗电流而不影响光电流流动的光电探测器主要包括两种类型：nBn型（n型吸收层、势垒层和n型接触层）和pBp型（p型吸收层、势垒

信息材料与智能感知安徽省实验室单磊、龙明生教授团队在红外光电探测研究方面取得系列进展，先后在材料学科重要期刊发表系列论文，安徽大学均为第一单位。

非对称势垒允许一种载流子自由流动而阻挡另一种载流子，这种特性可用于抑制暗电流，从而使红外光电探测器能够在室温下工作。非对称单极性势垒阻挡暗电流而不影响光电流流动的光电探测器主要包括两种类型：nBn型（n型吸收层、势垒层和n型接触层）和pBp型（p型吸收层、势垒层和p型接触层），其中势垒层分别被设计用来阻挡多数载流子电子和空穴。基于此，龙明生教授等设计通过精心设计能带匹配，设计了一种基于G-WSe2-PtSe2范德华异质结构的单极性势垒nBn光电探测器, 该器件展现出创纪录的高光开关比（约10⁹）和超快光响应速度（上升时间τr = 699 ns，衰减时间τd = 452 ns）。研究结果为光通讯、光芯片提供高器件支撑。相关研究成果以“Unipolar Barrier Photodetectors Based on Van Der Waals Heterostructure with Ultra-High Light On/Off Ratio and Fast Speed”（DOI：10.1002/advs.202413844）为题发表在材料领域知名期刊《Advanced Science》上。安徽大学王所富博士后和研究生王秀秀为共同第一作者，龙明生教授、韩涛博士和单磊教授为通讯作者。

图. G-WSe2-PtSe2光电器件结构及性能

此外，在新型反常光响应（负光电导）方面设计了非对称接触的PdSe2器件，实现从可见到长波红外超宽光谱范围反常光响应，为人工设计具有负光响应器件提供可控的器件支撑，题为“Anomalous Ultra-Broadband Photoresponse Based on PdSe2 with Asymmetric Contact”（DOI:10.1002/adom.202403065）的研究成果发表在期刊《Advanced Optical Materials》（2025, 2403065）上。

来源：澎湃新闻客户端