近日，复旦大学信息科学与工程学院研究员万景团队在光电探测范畴的焦点半导体器件研发中取得一系列冲破性功效。相关功效离别揭橥于高水平SCI期刊《进步功能材料》（Advanced Functional Materials） (IF: 15.6; 10.1002/adfm.201906242)，及半导体器件范畴顶级期刊《IEEE电子器件快报》（IEEE Electron Device Letters）（10.1109/LED.2019.2892782 与 10.1109/LED.2019.2908632）。
只对波长敏感的光电探测
万景与微电子学院研究员包文中合作，将新颖的半导体器件机理与新型二维材料连系，研发出具有特别功能的多种新型半导体光电探测器。功效揭橥于《进步功能材料》（Advanced Functional Materials）。
传统光电探测器对光强敏感，输出电流或电压受光强调控。而万景率先提出一种基于多个光电栅极的新型探测器构造。经由连系多光电栅极调控的新器件机理和新型二维材料的特别光电接收特征，其团队成功实现了一种只对波长敏感的光电探测器。因为新型探测器奇特的波长敏感特征，在频谱剖析，波长校准，荧光检测和火焰温度探测等范畴都具有伟大的应用潜力。
此外，由万景发现新型的界面耦合光电探测器（ICPD）首次将绝缘层上硅中奇特的界面耦合效应用于大幅增加光电探测活络度。其团队进一步将此机理应用于绝缘层上硅/二维材料的异质器件中，实现了响应频谱调控功能，相关功效揭橥于《IEEE电子器件快报》（IEEE Electron Device Letters），器件可应用于多波段光电探测成像。
图1 (a)新型波长探测器及其(b)对光强和波长的响应特征； (c)界面耦合光电探测器及其(d)响应频谱特征
实现了单晶体管自动像素的新型原位光电子传感器
在图像传感器范畴，传统的CMOS图像传感器使用自动像素阵列作为焦点传感部件。为了实现自动像素的光电转换，电荷积分，旌旗放大和随机选通的功能，每个像素单元中需要使用多个元件。这造成其构造复杂，集成密度和量子效率低下。万景在绝缘层上硅的衬底中发现了其奇特的衬底深耗尽物理效应并应用于图像传感，发现新型原位光电子传感器（PISD）。此后，其与信息科学与工程学院传授蒋玉龙合作，进一步基于进步大规模集成电路制造工艺成功实现该器件。相关功效作为杂志封面报道揭橥于《IEEE电子器件快报》（IEEE Electron Device Letters）。审稿人将之评价为“图像传感范畴的革命性立异”。
PISD成功地将自动像素传感的所有功能集成在单个晶体管中，实现了单晶体管自动像素，可大幅降低图像传感器的复杂度并提高其效率。图像传感器在军民范畴的市场价格伟大，PISD是我国完全自立立异的图像传感焦点器件，对于我国打破该范畴的国外垄断地位具有重大的计谋意义和经济价格。
图2 (a)原位光电子探测器及其(b)对分歧光脉冲的响应特征；(c)功效被IEEE Electron Device Letters封面报道
起原 复旦大学新闻文化网
