据 IT House 介绍，光电二极管是一种将光信号转换为电信号的传感器。广泛应用于电视遥控器、空调遥控器、心率监测设备、条码扫描仪、运动传感器、烟雾探测器等日常设备。 。目前，市场上的红外光电二极管传感器主要采用铟镓砷（）材料。然而，这种材料不仅成本高，而且存在有毒和致癌风险，对环境和人类健康构成潜在威胁。此外，这些材料与互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺不兼容，这大大增加了最终应用的集成复杂性。
为了解决这些问题，阿尔托大学研究小组转向了锗。锗不仅具有胶体量子点的优点，而且与CMOS工艺完全兼容。然而，锗材料长期以来未能成为主流光电二极管材料的主要原因是其无法有效捕获大部分红外光。研究团队通过创新方法克服了这一限制。
“我们通过结合几种新技术实现了高性能：使用表面纳米结构来消除光学损耗并最大限度地减少电损耗，”该研究的第一作者、阿尔托大学的博士研究员刘解释道。
为了验证新型锗基光电二极管的性能，研究团队开发了一种概念验证设备，并测试了其捕获不同波长红外光子的能力。结果表明，该设备的性能远远超出预期。研究团队表示：“我们的设备在光谱响应度方面接近理想水平，可以在较宽的波长范围内检测到约 90% 的光子。”此外，该器件在响应度（灵敏度）方面也优于目前商用的光电二极管和前面提到的其他基于锗的传感器。
希望这种高效环保的红外传感器能够尽快投放市场，从而减少传感器对环境的负面影响。
