MoS₂/Ge 异质结光电晶体管

可见近红外双响应

以 MoS₂ 为沟道、Ge 为栅的结型场效应晶体管，对可见光产生正响应、对红外产生负响应，并用其实现彩色图像识别。

张亦驰 · 王博 · Han, Zhao · Shi, Xin Long · 张宁宁 · Tian, Miao · Dongdong, Lin · 蒋最敏 · 刘马良 · Hui, Guo · Jincheng, Zhang · 胡辉勇 · 王黎明

ACS Photonics 2023

参数信息

可见光响应度

24.9 A/W

红外响应度

-0.40 A/W

可见光探测率

7.9 × 10¹¹ Jones

红外探测率

-1.3 × 10¹⁰ Jones

可见光图案识别准确率

89.6 %

近红外图案识别准确率

91.6 %

技术优势

一个器件看两个波段

同时输出可见光正响应和红外负响应，无需分光或双探测器，简化了多波段探测系统。

没有回滞

异质结栅极确保高效的静电栅控并消除了回滞，使器件可用于高性能电子电路。

识别准率过九成

基于光刺激调控的突触行为，彩色数字图案识别准确率在可见光和近红外分别达到 89.6% 和 91.6%。

应用场景

• 多功能光电探测：用单一器件同时探测可见和红外，简化多波段光电系统。
• 宽光谱成像：覆盖可见到近红外，无需切换探测器即可获得宽光谱图像。
• 神经形态视觉系统：用光刺激调控突触行为，直接在硬件上实现神经形态视觉计算。
• 光谱识别传感器：利用不同波段的响应差异，识别可见与近红外光谱特征。