光电铁电异质结NO₂传感器

光电耦合超高灵敏

利用光致铁电极化翻转与持续光电导协同调制界面电荷转移，灵敏度较传统极化器件提升两个数量级。

Zhou, Ming · Along, Li · Zhao, Shuang · Wang, Xiaoliang · 李培培 · Yali, Bi · 张伟

Advanced Science 2026

参数信息

NO₂响应（10 ppm）

530 %

NO₂响应（0.3 ppm）

301 %

检出限

0.46 ppb

灵敏度

129.7 % ppm⁻¹

技术优势

灵敏度提升两个数量级

光生载流子屏蔽退极化场并翻转铁电极化，界面电荷转移被大幅增强，灵敏度从无极化器件的3.42% ppm⁻¹升至129.7% ppm⁻¹。

无需高温也能探测

传感器在10°C至100°C范围内保持强响应，温度变化不影响性能，免去加热器。

应用场景

• 环境NO₂监测：0.46 ppb检出限直接覆盖城市大气与室内空气质量NO₂限值，无需预浓缩。
• 工业气体安全：宽温域和高湿稳定性适合化工厂、矿山等连续监测，免去加热与湿度补偿。
• ppb级气体传感：灵敏度129.7% ppm⁻¹使亚ppb浓度NO₂产生可分辨信号，满足痕量检测。
• 多模态仿生传感：同一器件耦合光、电、化学刺激，可模拟生物感知的多模态融合。
• 柔性气体传感：全Aurivillius相外延薄膜可转移至柔性衬底，保持性能的同时实现弯折。