具有针状EuBiSe3单晶的超宽带、高灵敏度及快速光探测

摘要： 随着材料科学的快速发展和通信、成像及传感领域应用需求的增长，超宽带光电探测已成为研究热点?；诖段薰夭夥淙刃вΦ墓獾缣讲馄饔型迪执幼贤獾教兆炔ǘ蔚娜锥翁讲狻１狙芯勘ǖ懒艘恢钟蒃uBiSe3单晶合金制成的光热电探测器，该器件在室温下展现出从紫外（375纳米）至太赫兹（163微米）波段的零偏压自供电光响应，其波长灵敏度近乎均匀且响应速度迅捷。得益于EuBiSe3材料的高热电势（塞贝克系数），该探测器在405纳米波长下基于入射（非吸收）功率的光电压响应度高达1.69 V/W，甚至在太赫兹频段仍超过0.59 V/W，其噪声等效功率低于1 nW/√Hz——比现有光热电探测器低1-2个数量级。响应时间约200毫秒，较硅基异质结超宽带光电探测器快近两个数量级，与毫米级石墨烯/碳纳米管测辐射热探测器相当。此外，原位生长的EuBiSe3晶体具有独特的针状形貌，天然具备集成优势。本研究表明，热电材料的性能提升为室温高性能宽带光电探测开辟了重要途径。