近日，我室教师谢颖联合北京邮电大学在自供电双极性红外光电探测器领域取得重要进展，相关工作在Advanced Optical Materials以“Dual-Polarity Response in Self-Powered Infrared SnTe Photodetector with Double Symmetric Schottky Junctions”为题发表（DOI: 10.1002/adom.202400632）。此外，所用材料SnTe薄膜生长的演化行为研究也获得进展，并在Results in Physics 以“The growth evolution of SnSe-doped SnTe alloy by in-situ selenization substitution method”为题发表。

       自供电光电探测器能够在没有外部偏置电压的条件下运行，能够大幅抑制红外光电检测的暗噪声，同时其能耗低，体积小，在面向现代复杂环境光电系统应用和推动信息通信等新兴产业可持续发展方面具有明显优势。目前常见的自供电探测器是利用半导体和金属的功函数不对称诱导内建电势，从而快速分离光生电子-空穴，实现灵敏和快速的光响应；此类自供电探测器件光电流受到电场方向的单向控制，只能实现单极性光响应，使得其处理复杂光信息能力极其有限。这里我们提出了一种新的设计策略，通过引入两个对称的肖特基结构建Au/Ti-SnTe-Ti/Au光电探测原型器件，通过选择性激发单侧肖特基结和切换电场极性实现光电流的双向产生与传输。

       如图1a-1d，两侧的肖特基势垒可以作为两个离散的异质结或作为一个整体来调节器件中的光生载流子运动和内建电场，使其具有自供电检测的能力。当两个结作为整体工作时，器件在低电压下表现为截止状态，在高电压下表现为线性光响应；当两个结独立工作时，其两侧内建电势场受到光辐射的有效调制。光照区由于产生大量的光生载流子，势垒降低，促进了在两侧电子-空穴对的分离和扩散，产生非零的光生电压。同时，器件具有从近红外808 nm到远红外10.6 μm的超宽带红外光谱的探测能力，在近红外波段，其响应由光电导效应主导，电压响应度为0.51 mV/W；在远红外波段，其响应为热释电与光电导效应协同作用的结果，响应度达0.35 mV/W。

图1:（a）实验中器件位置依赖的动态光电响应曲线。（b）光照在单侧金属电极区域（c）单侧肖特基结区域（d）两侧结区中心区域的光电响应过程与能带示意图。