一、 研究背景
紫外光探测器（UVPD）因其能够将紫外（UV）光信号转换为可检测的电信号，在生物医学测试、导弹预警、空间探索、火焰检测和安全通信等多个领域具有重要应用。特别是在光通信系统中，UVPD作为光学接收器，能够增强系统的抗干扰能力、实现非视距通信和防止信号截获。因此，高性能UVPD的开发对于紫外通信技术的发展至关重要。研究者们已经探索了多种宽带隙半导体材料，包括GaN、Ga2O3、ZnO、TiO2和SiC，用于UVPD的制造，这些材料因其特定的响应波带、高光电转换效率和高灵敏度而受到青睐。此外，金属-半导体-金属（MSM）、肖特基结和异质结等器件配置也被广泛研究并应用于紫外光通信系统。本文中，研究者们构建了一种基于GaN/CuI异质结的自供能UVPD。
二、 研究进展
南京邮电大学唐为华团队通过旋涂法构建了一种平面结构的GaN/CuI异质结紫外光电探测器（UVPD），以自供能方式工作。设计的GaN/CuI光电探测器能够精确检测UVA和UVC波段的光。在365 nm UVA光照射下，我们的光电探测器设备展现出了良好的自供能光响应特性，具有1.3 × 10^3的光-暗电流比（PDCR）、228 mA/W的响应度和4.3 × 10^13 Jones的特定探测度，在零偏压下。即使在空气中放置五个月而没有包装的情况下，光电电流在连续可靠性测试中几乎没有退化。作为光信号接收器，GaN/CuI异质结UVPD在自制光通信系统中解码了“GOOD”的二进制消息。
三、 图文简介
图1 GaN和CuI薄膜的晶体结构、表面形貌及光学特性分析
图2 GaN/CuI异质结紫外光电探测器的电学特性及光电效应分析
图3 GaN/CuI异质结紫外光电探测器的瞬态响应特性
图4 GaN/CuI异质结紫外光电探测器的光响应性能及能带结构分析
图5 GaN/CuI异质结紫外光电探测器的长期稳定性及光通信应用演示
四、 阅读启发
本研究通过旋涂法成功构建了基于GaN/CuI异质结的自供能紫外光电探测器，展现了优异的光电检测性能和长期稳定性。这一成果为低功耗光通信技术提供了新的可能性。未来研究可以进一步优化材料组合和器件结构，以实现更高效的光电转换和更广泛的波长响应，推动节能无线通信技术的发展。
原文链接：https://doi.org/10.1364/OL.538422
