室温光电器件,可应用在短、中波长红外范围(1 到 8 微米)。不同带隙的材料组合(如超晶格或异质结构),或半导体,在生长过程中调控其合金成分的变化。可实现应用所需的工作波长范围。不过,这些材料制作复杂,制作后,其波长工作范围是固定的。宽范围、有源和可逆可调性,已经成为非常必要的理想特性。近日, 加州大学伯克利分校Ali Javey团队在Nature上发文,报道了将黑磷作为理想的候选物,来实现主动可变光谱的高性能室温红外光电子学。利用带隙的高度应变敏感性质(从 0.22 到 0.53 电子伏特变化),黑磷组成的发光二极管和光电探测器,实现了工作波长的连续性的可逆调谐。
图为黑磷的应变可调带隙(图源:Nature)图为黑磷black phosphorus,bP带隙的应变诱导修正。(图源:Nature)图为基于 bP–MoS2 异质结构的应变可调中波长红外MWIR-LED。(图源:Nature)
图为使用应变可调 LED 的 NDIR 气体传感。(图源:Nature)
多路复用非色散红外气体传感,即使用单个光源检测多种气体(二氧化碳、甲烷和水蒸气)。凭借其主动光谱可调性,同时保持高性能,提出了一种满足光电应用中,发射和检测光谱不同要求的潜在方法。
文献链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03701-1
本文译自“Nature”。