β-(AlGa)₂O₃/Ga₂O₃量子级联探测器

室温暗电流低至飞安级

该探测器在长波红外波段展现出卓越的温度稳定性，其室温暗电流远低于同类器件，适合高灵敏度检测。

Yan, Liu · 王平 · Daohua, Zhang · Yu-Xi, Wan · Yang, Ting · Xiao-Ping, Wang

Journal of Applied Physics 2025

具体参数

峰值吸收系数

{'zh': '1246.93', 'en': '1246.93'} cm⁻¹

峰值响应波长偏移

{'zh': '1.33', 'en': '1.33'} μm

峰值响应率温度稳定性

{'zh': '22.87', 'en': '22.87'} %

室温暗电流

{'zh': '1.46 × 10⁻¹⁵', 'en': '1.46 × 10⁻¹⁵'} A

技术优势

吸收系数飙升6个数量级

考虑多体效应后，峰值吸收系数从6.14×10⁻⁴升至1246.93 cm⁻¹，使器件光电响应成为可能。

室温暗电流极低

室温暗电流仅1.46×10⁻¹⁵ A，比同类波长探测器低数个量级，可直接在常温下工作。

温度稳定性优异

从77 K升温到300 K，峰值响应率仅下降22.87%，响应波长几乎不变，无需复杂温控。

波长红移可控

退极化和激子效应使峰值响应波长红移约1.33 μm，可借此调整探测波段，覆盖更长波长。

应用场景

• 长波红外探测：极低暗电流和温度稳定性使其可在室温下实现长波红外灵敏探测。
• 高灵敏度光电探测器：fA级暗电流和大幅提升的吸收系数直接转化为高信噪比和高灵敏度。
• 精密仪器与测量：响应率温度漂移极小且响应波长稳定，适合作为精密测量中的参考探测器。
• 毫米波与红外通信：室温下可工作于长波红外窗口，暗电流低，有望用于自由空间光通信接收端。