近日，我校半导体物理团队在具有光谱重构能力的自适应光电探测器研究中取得新进展。相关成果以“Adaptive photodetector with dual-freedom spectral reconfigurability for on-chip multispectral systems”为题，发表在物理学自然指数期刊Appl. Phys. Lett. 上。该研究围绕传统的动态光学信息处理光谱可重构系统存在固有局限性这一关键问题，提出了单器件实现自适应波长选择的解决方案，为下一代片上多光谱系统提供了一条可扩展的途径，具有体积小型化和多功能性。
传统的光谱处理依赖于机械滤光轮或多探测器阵列，其本身就存在体积庞大和固定光谱响应的问题。随着对自适应成像和安全光通信的需求不断增长，迫切需要能够动态重新配置光谱响应的紧凑型探测器。基于二维材料的异质结构由于其出色的带隙可调性而提供了一种有前途的解决方案。
论文中，作者提出了一种基于WSe2/CdS异质结构的自适应光电探测器，通过独立控制栅极电压和偏置电压，表现出明显的双自由度可调性。 这种创新器件实现了跨越 400-650nm波长范围的可调灵敏度峰值，促进蓝色、绿色和蓝绿双频工作模式之间的按需光谱响应切换。 该器件展示了卓越的性能指标，包括约 2ms的高开关速度和窄光谱响应，半峰全宽 (FWHM) 小于 80nm。这代表着下一代片上多光谱系统的重大进步。
论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0320534。
夏从新教授、蒋玉荣教授和王天兴教授为论文通讯作者，河南师范大学物理学院硕士研究生王豪魁为论文第一作者。该研究得到国家自然科学基金、河南省自然科学基金和河南省大学科技创新人才计划等资助。
（物理学院 蒋玉荣）