阶梯式铟基氧硫化物异质结

水下自供电宽光谱探测

通过能带设计构建的 In₂O₃-In₂S₃ 阶梯异质结，缓解了 In₂S₃ 的光腐蚀，将器件稳定性延长至 3000 秒，并将检测范围扩展到 635 和 850 nm 的弱光场景，适合水下光通信领域的自供电光电探测。

Chen, Hedong · Xu-Yang, Chen · Fan, Xu · Feng, Yin · Dao, Wang · 刘琳 · 陈福明

Langmuir 2026

参数信息

响应时间

3.96 ms

衰减时间

4.02 ms

响应度

41.3 mA W⁻¹

探测率

0.89 × 10¹³ Jones

长期稳定性

3000 s

技术优势

响应更快速

In₂O₃ 与 In₂S₃ 的导带能级差形成阶梯能带结构，促进光生载流子高效分离与快速传输，减少了复合和散射。

光腐蚀被抑制

In₂O₃ 将光生空穴与 In₂S₃ 分离，避免了 In₂S₃ 的光腐蚀，从而延长了器件的长期稳定性。

检测范围拓宽

异质结工程使器件在弱光下对 635 和 850 nm 激光的检测成为可能，扩展了 In₂S₃ 原本的检测范围。

应用场景

• 水下光通信：该器件自供电、响应快、稳定性好，并覆盖可见到近红外波段，可直接用作水下光通信系统的探测器。
• 自供电光电探测：无需外部电源即可工作，适合水下或偏远环境的长期、无人值守监测。
• 宽光谱光电探测器：检测范围覆盖 635 和 850 nm，满足多波段光信号的探测需求。
• 弱光传感：阶梯异质结提升载流子分离效率，增强弱光下的探测能力。