近日，我院能量转换材料与器件课题组在柔性位置敏感探测器（PSD）研究方面取得新进展，相关成果以 “Giant Position-Sensitive Detection and Tunable Imaging Enabled by Piezo-Pyroelectric Coupling in Flexible Si NWs/CdS/ZnO Heterojunction”为题发表在《ACS Photonics》（2026, 13, 5202-5213）。硕士研究生刘雨为论文第一作者，乔双教授为通讯作者。
传统PSD多基于刚性衬底制备，普遍存在灵敏度低、光谱响应范围窄、环境适应性差等问题，难以满足柔性可穿戴电子设备的发展需求。针对上述瓶颈，本研究成功设计并制备了一种基于硅纳米线/硫化镉/氧化锌/ITO（Si NWs/CdS/ZnO/ITO）核壳异质结的自供电、高灵敏度柔性PSD。通过在柔性硅衬底上构建纳米线阵列结构与CdS/ZnO梯度能带异质结，并创新性地引入压电-热释电协同耦合调制机制，进一步促进光生载流子的分离与传输。器件在稳态下可实现498.9 mV/mm的高位置灵敏度和1.4%的超低非线性度，覆盖450-1064 nm宽光谱范围，且最大工作距离达8 mm；在压电-热释电协同作用下，灵敏度大幅提升至6868.7 mV/mm，响应时间缩短至68.8/86.1 μs，综合性能优于多数已报道的刚性结构PSD。基于其优异性能，进一步将该器件用于多功能光电成像，成功实现了波长分辨与强度可调的成像功能，且成像性能可在不同应变和电极间距条件下灵活调控。该工作为柔性硅基异质结高性能光电器件的设计提供了思路，在智能传感与成像领域具有重要的应用价值。
该工作得到了国家自然科学基金委、河北省自然科学基金项目等经费的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acsphotonics.6c01339
