近日，兰州大学物理科学与技术学院的研究团队在日盲光电探测器件方面取得了重大突破，成功开发出一种同时具备超快、超灵敏响应的氧化镓（Ga2O3）日盲光电探测器（SBPD），有效破解了长期困扰该领域的“RS困境”。这一研究成果于2025年2月27日通过兰州大学新闻网对外发布，相关论文发表在《先进材料》上。
日盲光电探测器是一种能够在特定波长范围（即日盲区，200-280纳米）内响应紫外光的探测器件，广泛应用于火焰预警、安全通信、快速目标成像和环境监测等领域。然而，传统氧化镓光电探测器在保持高响应度（Rλ）的同时，往往难以提升响应速度，这就是所谓的“RS困境”。
为了突破这一困境，兰州大学的研究团队联合中国科学技术大学的教授们，创新性地提出了一种热脉冲（TPT）处理方法。这种方法通过精准调控氧化镓薄膜中的温度分布，成功形成了垂直分层的晶体结构和氧空位（VO）分布。这种分层结构不仅提升了载流子的生成效率，还优化了其传输路径，从而实现了高性能的日盲光电探测。
实验表明，经过热脉冲处理的氧化镓日盲光电探测器在254纳米的紫外光照射下，最高响应度达到了312.6A/W，衰减时间缩短至40微秒，性能显著优于传统处理方式。这一突破不仅意味着探测器能够更快速、更准确地响应紫外光信号，还为日盲光电探测器的应用拓展提供了新的可能。
基于这一技术，研究团队成功制备了高性能的氧化镓日盲光电探测器芯片，并在日盲成像、光轨迹跟踪和日盲功率计等应用中展现出卓越性能。其中，10×10像素的探测芯片实现了高对比度太阳盲成像，能够实时追踪光斑运动路径，展现出良好的环境适应性。
此外，研究团队还开发了一种便携式日盲紫外探测设备。该设备在高压电弧放电检测中表现出优异的日盲识别能力，为未来高灵敏深紫外探测应用提供了新的技术支撑。这一研究成果有望推动高性能紫外光探测技术在深空探测、高精度火焰监测、先进光通信系统等领域的应用，为新一代高效光电探测技术的发展奠定坚实基础。
相关论文发表于：https://doi.org/10.1002/adma.202414130
日盲光电探测器。兰州大学供图。
?
版权声明：凡本网注明“来源：中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品，网站转载，请在正文上方注明来源和作者，且不得对内容作实质性改动；微信公众号、头条号等新媒体平台，转载请联系授权。邮箱：shouquan@stimes.cn。
