【会员风采】可用于近红外探测的巨侧向光伏效应

近日，《Nano Energy》（IF=17.6）刊发了上海交通大学物理与天文学院王辉教授课题组题为“Giant Lateral Photovoltaic Effect in Ag/Porous Silicon/Si Structure for High-performance Near-Infrared Detection”的论文，这项研究极大提升了近红外光电探测器的性能指标，在超高灵敏度近红外光电传感器开发方面具有潜在的应用价值。

侧向光伏效应展现出光电压随激光位置的灵敏变化，在光电探测、成像、光谱学、生物传感和环境监测等多个领域有着广泛应用。其中，近红外探测器由于其固有的穿透生物组织和大气的能力而在多个领域有着独特的作用。然而，与常见的可见光相比，近红外光谱中的光子能量较低，在激发大量光生电子方面面临挑战，是近红外光电转换与探测的一个难点。

图1 Ag/Porous Silicon/Si结构的侧向光伏效应测试曲线

图2 Ag/Porous Silicon/Si结构中的等离激元耦合和表面增强拉曼信号放大

在这项工作中，王辉教授课题组设计了一种新的Ag/Porous Silicon/Si结构，结合Ag表面的局域等离子体共振及耦合，成功获得了高于700 mV/mm的近红外侧向光伏效应灵敏度，这比常见结构在近红外波段的灵敏度高1~2个数量级，甚至高于大多数相关器件在可见光波段的灵敏度，为近红外波段高灵敏度半导体光电探测器和生物传感器的开发提供了一个新的技术路线。

上海交通大学物理与天文学院博士研究生胡苏、硕士研究生鲍鹏为本文的共同第一作者，王辉教授为通讯作者。

信息来源：

科研动态-上海交通大学物理与天文学院 (sjtu.edu.cn)

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.109167

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