Detectores fotoelétricos piroelétricos controlados por campo de polarização: da polarização uniforme à polarização em gradiente

QIU Xianchun ,  

ZHU Meng ,  

HUANG He ,  

ZENG Zimeng ,  

WANG Zhaona ,  

摘要

Sensores fotoelétricos miniaturizados, de baixo consumo de energia e alto desempenho são uma direção importante de pesquisa em chips integrados fotoelétricos e sensores inteligentes. Entre eles, detectores fotoelétricos piroelétricos regulados por campo de polarização possuem vantagens como autoalimentação, resposta rápida, alta sensibilidade e ampla largura de banda, tornando-se um foco emergente no campo da fotossensoriamento. Este artigo explica primeiro os princípios básicos do efeito fotoelétrico piroelétrico, resume o papel fundamental do efeito fotoelétrico piroelétrico induzido por campo de polarização uniforme na melhoria do desempenho da resposta fotoelétrica dos detectores com diferentes tipos de regiões de junção, e resume várias estratégias de otimização dos detectores fotoelétricos piroelétricos e suas aplicações características. Com base nisso, explora profundamente os mecanismos de melhora do efeito fotoelétrico piroelétrico por campo de polarização não uniforme em junções PN e seus métodos de construção; através da introdução do campo de polarização em gradiente, foram alcançados detectores fotoelétricos piroelétricos do tipo junção PN com excelente desempenho de resposta em uma ampla faixa espectral. Por fim, apresenta perspectivas para o desenvolvimento de sensores fotoelétricos piroelétricos sob os aspectos de princípios de design, configuração de dispositivos e aplicações características. A pesquisa em detectores fotoelétricos regulados por campo de polarização fornecerá ideias flexíveis de design para o desenvolvimento da fotoeletricidade piroelétrica, promovendo fortemente a aplicação prática desses detectores em sensores inteligentes, comunicações e imageamento ultrarrápido.

关键词

efeito fotoelétrico piroelétrico;campo de polarização;campo de polarização em gradiente;sensores fotoelétricos;autoalimentação

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