近日，我院能量转换材料与器件课题组在硅纳米线/硫化镉（Si NW/CdS）核壳异质结位敏探测器（PSD）研究方面取得新进展，相关结果 “Pyroelectric-Enhanced Position Sensing and Its Multifunctional Imaging in a Si Nanowire/CdS Core-Shell Heterojunction”发表在《Nano Letters》（2025, 25, 4503-4511），2023级硕士研究生聂美林为论文第一作者，乔双教授为通讯作者。
基于侧向光伏效应（LPE）的位敏探测器（PSD）在光机电智能系统中扮演着至关重要的作用。热释电效应（PE）可以有效调控光电探测器的能带结构，将LPE和PE相结合，提高PSD的性能和探究其成像能力具有重要研究意义。在本工作中，我们成功地利用带有纳米线阵列的硅基材料构筑了一种Si纳米线/CdS核壳异质结PSD。这一结构展现出显著的自驱动能力和优异的LPE性能，实现了从405到1064 nm的宽光谱探测，峰值位置灵敏度为779.1 mV/mm，且非线度仅为6.3%。值得注意的是，在引入PE后，灵敏度又迅速提升至11646.7 mV/mm，增幅达到1494.9%，同时响应时间达到92/103μs。此外，通过探索LPE响应与激光波长之间的关系，开发出一种基于PE增强LPE的成像系统，使得不同波长的辨识成为可能。另外，尽管LPE响应随着电极间距的增加而降低，但在6 mm的大工作距离下仍然获得了1177.6 mV/mm的超大灵敏度。更为重要的是，这一独特特性可以用于调节成像分辨率，实现成像亮度与分辨率的动态调控，从而为智能光学传感提供了新方案。
该工作得到了国家自然科学基金委、河北省自然科学基金和河北省科技计划项目等经费的支持。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.5c00136.
