面向节能光通讯应用的紫外自供电光电探测器

南京邮电大学唐为华团队在ScienceChina Technological Sciences 67卷第2期发表了题为“High-performance Self-powered GaN/PEDOT:PSS Hybrid Heterojunction UV Photodetector for Optical Communication”的研究论文，报道了一种高性能GaN/PEDOT:PSS有机无机异质结自供电紫外光电探测器及其光通讯原型应用（如图1）。

图1 自供电紫外光电探测器及其光通讯应用

紫外光电探测器通过将光信号转换为电信号实现信号传输，可作为光接收器应用于保密紫外光通讯系统。与传统无线通讯方式相比，紫外光通讯具有高信噪比、非视距通讯、抗可见光和反拦截的特点，在无线电静默时更具优势。基于异质结构建的紫外光电探测能获得零偏压下的自驱动光响应，将为新一代节能光通讯系统带来曙光。

图2 GaN/PEDOT:PSS异质结紫外光电探测器的自供电性能

本文基于Si掺浓度~1018 cm-3的n型GaN和有机p型PEDOT:PSS构建了混合平面异质结探测器。得益于GaN/PEDOT:PSS典型II型能带排布结构和有机无机界面的显著光生伏特效应，制备的异质结光电探测器在UVA/C紫外双波段展现了优异的自供电光电性能，零偏压下的响应度高达2.8 A/W和0.96 A/W（如图2）。作为光接收器，GaN/PEDOT:PSS异质结探测器在构建的简易紫外光通讯系统中成功解译了“NJUPT”的字母信息。本文研究结果将为GaN/PEDOT:PSS异质结在新型低功耗紫外保密通讯系统的应用开辟道路。

来源：中国科学杂志社