【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】光電探測器能把光信號轉換為電信號。根據(jù)器件對輻射響應的方式不同或者說器件工作的機理不同，光電探測器可分為兩大類：一類是光子探測器；另一類是熱探測器。
此外，光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導率發(fā)生改變。光電探測器在軍事和國民經(jīng)濟的各個領域有廣泛用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制、光度計量等;在紅外波段主要用于導彈制導、紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導體的另一應用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴散引起圖像模糊，連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法，整個靶面由約10萬個單獨探測器組成。
近日，據(jù)交大新聞網(wǎng)報道，該校團隊設計了一種基于撓曲電效應的光電探測器，能夠對外加光照產(chǎn)生納秒級的時間響應，從而實現(xiàn)對外界光照的超快探測。
該相關研究成果以“Flexoelectric thin-film photodetectors”為題發(fā)表于Nano Letters期刊上。西安交通大學為該論文的第一作者單位及通訊作者單位。西安交通大學電氣工程學院吳明博士后和青島大學姜植崢碩士生為論文共同第一作者，西安交通大學婁曉杰教授，青島大學溫崢教授和新加坡國立大學Stephen J Pennycook教授為論文通訊作者。
如果在具有中心對稱晶體結構的電介質材料中存在應變梯度，中心對稱會被打破并產(chǎn)生極化，該現(xiàn)象稱之為撓曲電效應。梯形結構的材料中的應變梯度可以通過外加載荷產(chǎn)生，由此產(chǎn)生的撓曲電效應可以實現(xiàn)力-電之間的轉換，該效應可以媲美甚至超過壓電材料中的壓電效應。
撓曲電效應和材料中的應變梯度成正比，會隨著材料特征尺寸的減小和應變梯度的增加而增強。在納米尺度下，向原子力尖端施加的載荷，會導致材料中出現(xiàn)很大的應變梯度。
西安交通大學前沿院婁曉杰教授課題組設計了一種基于撓曲電效應的光電探測器。該光電器件具有金屬/氧化物/金屬結構，通過利用LaFeO3薄膜與LaAlO3襯底之間晶格失配的逐漸弛豫在LaFeO3薄膜中引入應變梯度，從而產(chǎn)生了顯著的撓曲電效應。撓曲電效應通過調控LaFeO3薄膜的能帶結構將光生載流子分離，產(chǎn)生的光生電流密度為0.3 mA/cm2，光生電壓為0.4 V。該光伏器件對外加光照能夠產(chǎn)生納秒級的時間響應，從而實現(xiàn)對外界光照的超快探測。
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