非晶WO₃薄膜异质结

自滤波结构 简化光谱探测

这种非晶WO₃/GaN异质结实现了导电滤光片与半导体的一体化集成，让探测器无需额外滤光片就能在近紫外波段高选择性响应，从而简化系统并提升灵敏度。

宋伟东 · Jun, Wei · Junxing, Lv · Huimin, Duan · Hainan, Qin · Jiaquan, Li · 杨威嘉 · Li, Bingqian · 李述体

ACS Photonics 2025

具体参数

半峰宽

{'zh': '<20', 'en': '<20'} nm

光暗电流比

{'zh': '6.19×10⁴', 'en': '6.19×10⁴'}

响应度

{'zh': '495', 'en': '495'} mA/W

比探测率

{'zh': '3.31×10¹¹', 'en': '3.31×10¹¹'} Jones

技术优势

无需滤光片

非晶WO₃薄膜自身作为导电滤光层，与GaN形成异质结后实现自滤波窄带响应，省去了外部滤光片，简化系统并避免灵敏度损失。

性能全面碾压晶态

相比晶态WO₃/GaN器件，非晶WO₃器件的响应度、比探测率和光暗电流比均有显著提升，证明非晶结构在电荷传输和光吸收上更具优势。

工艺简单可控

WO₃薄膜通过紫外光化学沉积法在室温下制备，采用金属氯化物前驱体，过程易于控制，适合低成本批量制造。

应用场景

• 紫外成像：利用自滤波窄带响应，无需滤光片即可实现高选择性近紫外成像。
• 窄带光谱探测：提供370 nm处小于20 nm半峰宽的窄带探测，适合光谱分析。
• 环境监测传感器：在近紫外波段高灵敏响应，可用于特定污染物或辐射监测。
• 无滤光片光电探测器：利用WO₃/GaN异质结的自滤波效应，直接省去外部滤光片。