麥姆斯咨詢獲悉，近日，內蒙古工業大學在紅外探測器領域連續取得多項突破性進展。
成果一：晶圓級PbS單晶薄膜的室溫紅外探測器性能媲美傳統制冷型器件
傳統高性能紅外探測器需在極低溫下工作，依賴昂貴笨重的制冷設備，嚴重限制了其在消費電子領域的應用。內蒙古工業大學新能源學院方龍副研究員攜團隊成員與武漢大學何軍教授團隊合作，成功研發出無需制冷的高性能室溫紅外探測器。通過化學氣相沉積技術，在鈦酸鍶襯底上外延生長出晶圓級高質量PbS單晶薄膜，并創新設計非對稱電極結構，利用內建電場高效分離光生電荷，實現器件零偏壓自驅動。該探測器響應速度達亞毫秒級，在室溫下即可實現清晰紅外成像，性能指標與需制冷的中高端器件相當，大幅降低了系統成本與復雜度，為低成本、小型化新一代紅外成像技術產業化打開了大門。
相關成果以《Epitaxial growth of wafer-scale PbS single-crystal films for room-temperature near-infrared sensing》為題發表于國際期刊Science Bulletin（影響因子21.1）。
成果二：解決二維材料稀土摻雜技術瓶頸，為下一代紅外探測及量子光源器件開辟新路徑
中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所王俊勇研究員與內蒙古工業大學方龍副研究員等團隊成員合作研究，在二維半導體材料摻雜技術領域取得突破。研究團隊創新性地提出了“臺階誘導 + 自驅動摻雜”策略，成功解決了傳統摻雜方法中稀土離子邊緣偏析的技術難題，首次實現了厘米級單層Yb-WS?薄膜的可控制備，并將該策略推廣到其他金屬摻雜WS?體系。這一成果為下一代紅外探測及量子光源器件的發展提供了新的技術路徑，對推動我國在二維材料領域的產業化進程具有重要意義。
相關成果以《Seed-mediated self-driven nucleation growth of doped monolayer WS? film》為題發表于國際期刊InfoMat，并入選封面期刊（期刊影響因子為22.3）。
上述研究工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金及內蒙古自治區科技計劃等項目的聯合資助，獲得武漢大學何軍教授及團隊師生支持。
