垂直GaS纳米片光电探测器

超高响应速度

基于垂直取向GaS纳米片的光电化学型光电探测器，响应速度远超同类二维材料及传统宽禁带半导体，可在海水等严苛环境中实现自供电宽带紫外-可见光探测，为水下光通信提供硬件基础。

Jinhong, Liu · 周译玄 · Panpan, Shao · Nan, Ma · Le, Jia · Wang, Yijie · Hongze, Zhao · 卢春辉 · 徐新龙

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

响应度

{'zh': '11', 'en': '11'} mA W⁻¹

响应时间

{'zh': '12.9', 'en': '12.9'} µs

恢复时间

{'zh': '13', 'en': '13'} µs

-3dB截止频率

{'zh': '55.3', 'en': '55.3'} kHz

技术优势

响应速度远超同类

12.9/13 µs的响应/恢复时间，得益于垂直纳米片的大比表面积与短扩散长度，速度优于二维材料和传统宽禁带半导体。

海水里也能自供电工作

该探测器在Na₂SO₄电解液和海水中均展示出自供电宽带光电探测特性，无需外部偏压即可在真实水下环境中运行。

宽带通信达标

带宽超过-3dB截止频率55.3kHz，成功传输并解码字符信息，足以支撑水下光通信的实际需求。

应用场景

• 水下无人机光通信：高速自供电接收器，替代传统宽带半导体探测器，简化系统并提升带宽。
• 水下光传感器：在海水环境中自供电实现紫外-可见光探测，无需外部电源。
• 海洋探测仪器：高速响应用于实时光学信号监测，耐受海水环境。
• 水下物联网感知：自供电、小型化探测器集成水下传感节点，降低功耗与维护成本。