近日,我校电气与信息工程学院青年教师付钊博士与厦门大学、中国科学院半导体所和江南大学等科研团队合作的科研论文Local Avalanche Photodetectors Driven by Lightning-rod Effect and Surface Plasmon Excitations,在国际知名期刊Nature Communications上发表,付钊博士为该论文第一作者,厦门大学张荣院士、张峰教授等为通讯作者。

本论文针对现有SiC 紫外雪崩光电探测器面临的高雪崩击穿电压、对复杂淬灭电路的依赖,以及在盖格模式雪崩工作时易出现器件击穿等难题,成功提出一种基于 SiC PiN 微孔和 Al 纳米三角阵列结构的新型雪崩探测器。该器件巧妙利用 SiC 微孔中 Al 纳米颗粒的避雷针效应与局域表面等离激元的协同作用,显著增强了 SiC 表面的局域电场,在 14.5 V 的较低电压下即展现出雪崩效应,具备高达 2 × 10¹³ Jones 的高探测率、纳秒级的响应时间,并且无需淬灭电路即可实现重复稳定的光信号探测。

这一突破性成果不仅为雪崩光电探测器的开发开辟了全新路径,也为宽带隙光电器件、量子器件及光电子集成电路的研制提供了关键参考。此外,实验表明该探测器长期重复工作一致性极佳,响应时间达到纳秒量级,整体性能卓越且非常接近产业应用标准,为未来与Si 和 GaAs 等低压雪崩探测器的集成奠定了坚实基础。
(来稿时间:2026年1月31日 撰稿:付 钊 高 鹏 编辑:周 薇 审稿:李顺齐 周松林/杨 昀)




