1 月 5 日消息,阿尔托大学的研究团队在红外传感器领域取得重大突破,成功开发出一种基于锗材料的光电二极管(photodiode),其灵敏度比目前广泛使用的锗基传感器高出 35%。这一进展有望使红外设备在性能、成本和效率方面实现全面提升,并减少对环境和健康的危害。
传统上,红外光电二极管传感器主要采用铟镓砷(InGaAs)材料。然而,这种材料不仅成本高昂,还具有毒性和致癌风险,对环境和人体健康构成潜在威胁。此外,InGaAs 材料与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺不兼容,这极大地增加了最终应用的集成复杂性。
为解决这些问题,阿尔托大学的研究团队转向了锗材料。他们利用表面纳米结构消除光学损耗,并最大限度地减少电学损耗。结果表明,该设备在光谱响应率上已接近理想水平,能够在宽波长范围内检测到约 90% 的光子。
与商用的 InGaAs 光电二极管相比,新型锗基光电二极管传感器在灵敏度方面也表现出优势。研究团队表示:“我们的设备在响应率(灵敏度)方面优于其他锗基传感器。”
希望这种高效且环保的红外传感器能够尽快投入市场,从而减少 InGaAs 传感器对环境的负面影响。
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