【器件论文】用于可重构逻辑、加密和紫外成像的偏置可调等离激元 Ga₂O₃/GaN 光探测器

        由长春理工大学、吉林大学的研究团队在学术期刊 ACS Applied Materials & Interfaces 发布了一篇名为 Bias-Tunable Plasmonic Ga₂O₃/GaN Photodetectors for Reconfigurable Logic, Encryption, and Ultraviolet Imaging（用于可重构逻辑、加密和紫外成像的偏置可调等离激元 Ga₂O₃/GaN 光探测器）的文章。

摘要

        热氧化 Ga₂O₃/GaN 异质结为紫外（UV）探测提供了一条经济高效的途径。然而，由于顶部宽带隙层的透明性，其有效近紫外（365 nm）响应所需的驱动电压较高，这往往阻碍了其应用。本文提出了一种高性能双波段紫外光电探测器，该探测器是通过在原位热氧化 Ga₂O₃/GaN 异质结上装饰银 nm 粒子（Ag NPs）而制成的。通过固态去湿工艺引入的 Ag NPs 会引发局部表面等离子体共振（LSPR）效应，从而产生双增益机制。具体而言，它通过局部场放大增强日盲（254 nm）响应率，并通过热电子注入途径在低偏压下实现灵敏的 365 nm 探测。利用这种独特的偏压可调光谱响应，成功在单个器件内构建了可重构的光电子逻辑门（OR、NOR 和 XNOR），克服了传统单功能逻辑单元的刚性。此外，还成功实现了基于 XNOR 逻辑的基本硬件光学加密方案和高对比度单像素双色紫外成像。这项工作不仅提出了一种低功耗、高性能紫外探测的策略，还为开发智能、安全和传感器内计算的光电子系统铺平了道路。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsami.6c07065