光电探测器
光电探测器能够把光辐射信号输入转变为电信号输出的器件,它的工作原理是由光辐射与被照射材料的相互作用引起电导率发生改变的光电响应。光电响应可以分为很多种,根据是否发射电子,光电响应可以分为内光电响应和外光电响应。内光电响应又可分为光电导效应、光伏效应、光一热电效应、光磁电效应和效应等。半导体光电探测器是利用半导体材料对光的吸收产生的光电效应而制成的重要光电转换器件。
光电探测器在和国民经济的各个领域具有举足轻重的作用,是顺风耳,是千里眼。从小到手机扫描二维码时用到的手机摄像头,公共厕所里使用红外感应水;大到美国激光干涉引力波天文台成功探测到引力波,以及获国家自然科学一等奖的大亚湾反应堆的中微子实验工程,光电探测器都起到非常重要的作用。此外根据入射光的不同波长,其在紫外波段的应用在民生上,可以用来太阳照射检测、生物医药的分析应用、明火检测、臭氧检测等;在上的制导通讯以及生化分析有重要的应用。在肉眼可识别的可见光或近红外波段可用于精密微小的光度计量和射线测量、探测、工业自动控制以及在图像传输中的信号存储传输和显示成像等方面。在红外波段,由于在中发挥着的作用于,此波段的光电探测器应用种类,以及光电材料1的研发和相关技术的研究一直围绕广泛应用开展的:主要用于制导、红外热成像、红外遥感等方面。
1.2.1基于二维材料的光电探测器
二维(2D)材料由石墨烯,黑磷CBP,过渡金属二硫化物(TMD ),氮化硼(BN)等组成。在平面上原子由化学键相紧密结合形成层状,通过范德瓦尔斯力层与层之间相互结合。具有许多特殊能,比如柔韧,超薄,轻巧,可以通过范德瓦尔斯力制造垂直异质结,可调节的能带,强光物质相互作用的优点,高载波移动以及兼容传统的微细加工技术等。己经成为下一代光电探测器的一个强有力的竞争者,在过去十年来吸引了来自全球研究者们越来越多的关注,成为新型光电探测器的发展趋势