Миниатюрные, энергоэффективные и высокопроизводительные фотоэлектрические сенсоры становятся важным направлением исследований в области интегральных фотонных микросхем и интеллектуальных сенсоров. Среди них фотодетекторы с термодиффузионным фотовыходом под управлением поляризационного поля обладают преимуществами автономного питания, быстрого отклика, высокой чувствительности и широкого полосового пропускания, уже стали новым исследовательским центром в области фотонных сенсоров. В данной статье сначала разъясняется основной принцип термодиффузионного эффекта фотодетекторов и демонстрируется ключевая роль, которую играет полевая поляризация при увеличении фотовыходной способности различных типов структур фотодетекторов. Выводится множество стратегий оптимизации для различных фотодетекторов с термодиффузионным фотовыходом и их особенных применений. На этой основе глубоко изучается механизм усиления термодиффузионного эффекта в области PN-переходов под воздействием неравномерного поляризационного поля и его методы построения; путем введения градиентного поляризационного поля был достигнут фотодетектор с превосходной фоточувствительностью в широком спектральном диапазоне на основе PN-переходов. Наконец, с тремя аспектами – принципами проектирования, структурой устройства и особыми применениями – рассматривается перспектива развития фотоэлектрических сенсоров. Исследования фотодетекторов, подвергаемых воздействию поляризационного поля, позволят предоставить гибкие дизайнерские концепции для развития термодиффузионного фотодетектора и активно продвигать его фактическое применение в области интеллектуальных сенсоров, связи и сверхбыстрой фотографии.

термодиффузионный эффект фотодетектора; поляризационное поле; градиентное поляризационное поле; фотоэлектрический сенсор; автономное питание