紅外成像技術(shù)有廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有的紅外成像芯片主要采用外延生長(zhǎng)方法制備的塊體半導(dǎo)體材料，通過(guò)倒裝鍵合工藝實(shí)現(xiàn)與硅基讀出電路互聯(lián)，其價(jià)格高昂、工藝復(fù)雜，嚴(yán)重制約了成像規(guī)模和分辨率的提升。膠體量子點(diǎn)材料可以通過(guò)溶液法大規(guī)模低成本合成，并且無(wú)需銦柱沉積及鍵合綁定實(shí)現(xiàn)與讀出電路的直接耦合，為低成本、高性能成像芯片的研發(fā)提供了全新的思路。與光導(dǎo)型量子點(diǎn)紅外探測(cè)器相比，光伏型探測(cè)器在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下能夠顯著降低器件噪聲，提高探測(cè)靈敏度。然而，不可控、不均勻的摻雜方法使得目前量子點(diǎn)紅外焦平面陣列仍主要以光導(dǎo)型模式工作。 Sm_:SF!<D6  
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近日，北京理工大學(xué)光電學(xué)院郝群教授、唐鑫教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了一種可控的電場(chǎng)激活原位摻雜方法，并研究了不同離子對(duì)摻雜濃度的作用機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了光導(dǎo)型向平面光伏型量子點(diǎn)紅外成像芯片的變革。通過(guò)改變電場(chǎng)極性和激活時(shí)間，摻雜極性空間可調(diào)，完成的像素規(guī)模為640×512、截止波段為2.5微米的短波紅外成像芯片實(shí)現(xiàn)了具有平面p-n結(jié)的光伏型工作模式，與光導(dǎo)型工作模式相比，平面光伏型器件比探測(cè)率提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。 u]-El}*[  
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電場(chǎng)激活原位摻雜的平面光伏型膠體量子點(diǎn)紅外成像芯片的工作原理如圖1所示。通過(guò)離子溶液處理和恒定電場(chǎng)激活，器件的工作模式由光導(dǎo)型變成了光伏型。場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）測(cè)試可知，通過(guò)簡(jiǎn)單地改變電場(chǎng)激活時(shí)間和電場(chǎng)極性，量子點(diǎn)的摻雜極性可以得到很好的調(diào)控。正向電場(chǎng)激發(fā)n型摻雜，反向電場(chǎng)激發(fā)p型摻雜，使得器件恰好工作在反向偏壓區(qū)間。通過(guò)電場(chǎng)激活原位摻雜過(guò)程，器件的電流-電壓曲線表現(xiàn)了明顯的整流特性，并且在零偏壓下表現(xiàn)出了顯著的光電流，證明了器件內(nèi)部形成了強(qiáng)烈的內(nèi)建電場(chǎng)。 G}xBYc0b  
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