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2019年12月3日,韩国浦项工科大学(Pohang University of Science and Technology)的一组研究人员已经研发出近红外(NIR)硅光电二极管,比现有的光电二极管灵敏度高出三分之一。

现有的近红外光电二极管通常由化学材料成,需要单独的冷却装置,很难集成。而浦项工科大学Chang-Ki Baek教授领导的一组研究人员采用沙漏型的硅纳米线,增加了硅对红外光的吸收。

位于纳米线上方,倒转的纳米锥通过产生回音壁式共振,延长了近红外-短波红外(SWIR)光子的停留时间,而下方的纳米锥由于反射率低,能够重新吸收附近纳米线的入射光。

与现有的平板硅光电子二极管相比,该纳米线在1000纳米波长下,对近红外光的反应增加了29%。研究人员将新研发的光电二极管用于移动心率测量系统中,结果发现,与现有的光电二极管相比,新型光电二极管的灵敏度更高,而且误差率不到1%。

用于造光电二极管的硅能够以低成本量产,潜在的应用包括用于自动驾驶车辆的激光雷达、医疗激光器、夜视、图像传感器等。

这项研究发表在Nature Electronics(www.dx.doi.org/10.1038/s41928-019-0317-z)上。

原文:https://www.photonics.com/Articles/Hourglass-Shaped_Silicon_Nanowire_Photodiodes/a65343 

论文:https://www.nature.com/articles/s41928-019-0317-z 

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