杨国伟教授研究组在新型拓扑绝缘体材料研究中取得重要进展

        光电材料与技术国家重点实验室、纳米技术研究中心、理工学院杨国伟教授研究组在新型拓扑绝缘体材料应用于超宽光谱光电探测研究方面取得重要进展，相关成果发表在Nature Publishing Group出版的《Scientific Reports》。
        近年来，由于人们对光电子器件普适性及轻便性的需求提高，高集成度多功能宽谱光电探测器件已成为当前和未来微电子和光电子技术发展的一个重要方向。然而，传统光电探测器使用的半导体材料带隙一般在1~2 eV之间，大大地限制了它们的响应光谱范围。铋（Bi）是一种窄带隙 (0.014 eV) 的半金属材料 也被认为是一类新的拓扑绝缘体，它的理论响应光谱可达90000 nm。目前，人们在实验上已经证实Bi是由绝缘的体部分以及导电的表面部分组成。最近，杨国伟研究组的姚健东博士生采用脉冲激光沉积 (PLD) 技术制备出国际上第一个超宽光谱响应的Bi光电探测器。该光电探测器对370 nm ~ 1550 nm的光辐照都有明确的光电响应。此外，这个光电探测器在635 nm光辐照下其响应度可达250 mA/W，大大高于纯石墨烯器件的6 mA/W。进一步地研究表明这个高的响应度得益于Bi膜中绝缘体部分的高效载流子激发以及导电表面层的高效载流子输运。这些结果证实Bi可以用于发展未来的超宽光谱高响应光探测器。这项研究成果发表于2015年6月16日出版的Scientific Reports 5 (2015) 12320。该研究得到了光电材料与技术国家重点实验室资助。