成果推介｜西湖大学、浙江大学联合研发p-n同质结量子点红外传感器

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsphotonics.5c00231

中芯热成为该项工作提供了面向平面同质结应用的光导型读出电路（产品型号：ZXAA640-15N）及相关技术协助和设施支持，以自主核心技术深度参与前沿

光电探测攻关。该研究核心是构建高效p-n同质结：通过将碘化铅（PbI₂）溶液相配体交换处理的PbS量子点，与乙二硫醇（EDT）固态配体交换处理的PbS量子点

薄膜相结合，实现光生载流子的更高效分离，显著增强器件光响应。与垂直光电二极管配置相比，这种设计与硅读出集成电路完全兼容，有效降低了制造复杂性

并最大限度地减少了沉积的不均匀性。

图：单片集成的量子点图像传感器的制造过程和PbS量子点的材料表征

图：基于同质结的PbS量子点的光电探测器的设计和工作原理

研究人员成功将PbS量子点与ZXAA640-15N型读出电路实现单片集成，无需复杂的倒装芯片键合工艺，成功制备出640×512阵列规模的量子点图像传感器。并

清晰展示了该器件的实际成像效果，验证了其应用可行性。该传感器平均探测率达1.7×10¹⁰Jones，光谱响应覆盖900–1700nm，性能达国际先进水平，在化学分

析和半导体检查等工业应用中显示出巨大的潜力。

图：基于同质结的PbS量子点短波红外图像传感器及成像效果

这项研究提出的基于p-n同质结的光电探测器为开发平面量子点图像传感器提供了便捷方法，标志着下一代短波红外图像传感器的重大进步。

中芯热成作为核心技术支撑单位，为该项工作提供读出电路及配套提供相关技术协助与设施支持。未来，中芯热成也将持续为广大科研客户提供多种科研设备及技术服务，以自主核心产品及全方位支撑，助力科研团队攻克技术难关、加速科研成果落地，欢迎各界朋友关注与合作。