高灵敏度探测少光子甚至单光子技术在弱光成像、遥感遥测和量子通信等领域具有重要应用前景。其中，半导体雪崩光电探测器（APD）凭借其体积小、效率高、易于集成的特点，已成为光电器件研究领域的一个重要方向。近日，中国科学院上海技术物理研究所的李冠海、陈效双、陆卫研究员团队在高性能APD探测器的研究中取得了进展，提出了一种基于Pt/WSe₂/Ni结构的雪崩光电探测器，在室温下实现了fW级极弱光信号的高灵敏探测。
图1.偏压下Pt/WSe_2/Ni APD的工作机理和光电性能
该探测器的性能不仅表现在光电特性上，同时具有广泛的应用前景。凭借其在室温下对暗电流的有效阻挡以及对光生载流子的高效吸收，该探测器特别适用于环境监测、天文观测和光通信等领域中的弱光信号探测。该研究成果不仅为低维材料光电探测器的发展提供了新的思路，也为未来高性能、低功耗光电器件的研制提供了新的参考。
相关成果以“Achieving a Noise Limit with a Few-layer WSe2 Avalanche Photodetector at Room Temperature”为题，发表在国际期刊《Nano Letters》上，并且入选封面文章。博士研究生李鑫为该文章的第一作者，李冠海研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、科技部、中国科学院、上海市科委以及浙江省自然科学基金等项目的支持。
论文信息：Authors: Xin Li, Jin Chen, Feilong Yu, Xiaoshuang Chen, Wei Lu, and Guanhai Li* Title:Achieving a Noise Limit with a Few-layer WSe2 Avalanche Photodetector at Room Temperature
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c03450
--课题组供稿
