中科院苏州医工所周连群团队郭振博士等在美国化学学会国际知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces期刊发表一篇关于压电材料与紫外光子探测器方面的SCI论文,文章从多个关键因素考虑设计了基于压电材料的紫外光子探测器,并从机理方面详细分析了所取得的研究结果(图1)。具体地:文章设计了一种基于ZnO压电材料构的紫外光子探测器, 基于光子有效捕获、表面等离子体共振、压电光子效应及表界面载流子传输等因素的有效调控,设计的紫外探测器在低偏压紫外光(380 nm)辐射下,探测器正反面照射下探测率分别达到: 1.69 x 1016/1.71 x 1016 Jones,其紫外探测器响应时间为数个毫秒量级。此外, 实验结果发现, 通过有效的表界面载流子传输调制,基于 ZnO 压电材料的探测器在紫外光谱区可以实现可选择的光子探测。在紫外光子照射下,探测器响应信号受制于有源层、载流子扩散长度、电场强度等多个因素(图2)。相关工作已发表在美国化学学会国际知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces上,Publication Date: August 17, 2017 , DOI:10.1021/acsami.7b08066,(影响因子7.504,SCI一区杂志)。
研究工作得到中国科学院、科技部、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省产业技术研究院的项目资助。

图1. 紫外光子探测器结构示意图及改变辐射有源层时的光谱响应曲线。

图2、ZnO 紫外光子探测器性能分析;(a-g)表面Au修饰、有源层、载流子扩散长度、电场强度等因素影响探测信号曲线;(h-i)紫外探测器on-off重复性及响应时间测试。