Funkcjonalna inżynieria polowa w fotodetektorach

Fotodetektory są kluczowymi komponentami optoelektronicznymi do wykrywania światła w czasie rzeczywistym w monitorowaniu środowiska autonomicznej nawigacji i inteligentnej opiece zdrowotnej. Systemy te wymagają wysokiej czułości szybkiej reakcji niskiego poziomu szumów i niskiego zużycia energii w zakresie fal ultrafioletowych widzialnych i bliskiej podczerwieni. Konwencjonalne urządzenia oparte na półprzewodnikach luzem napotykają wewnętrzne ograniczenia takie jak stałe pasmo wzbronione niska ruchliwość nośników wysoki prąd ciemny i słaba zdolność adaptacji co ogranicza wykrywanie szerokopasmowe i dynamiczną kontrolę. Najnowsze osiągnięcia ukierunkowane są na wielofunkcyjne adaptacyjne fotodetektory poprzez innowacje materiałowe i modulację wielopolową. Integracja nanomateriałów półprzewodnikowych z polami mechanicznymi elektrycznymi lub termicznymi poprzez efekty piezoelektryczne ferroelektryczne i piro-fototroniczne umożliwia aktywne dostrajanie generowania separacji i transportu nośników zwiększając czułość i odpowiedź spektralną. Tymczasem nanodruty nanosiatki i heterostruktury van der Waalsa zapewniają przestrajalne właściwości elektroniczno-optyczne wysoki stosunek powierzchni do objętości i zaprojektowane interfejsy wspierając wysoce responsywne szerokopasmowe i adaptacyjne do środowiska inteligentne systemy fotodetektorów.