基于界面势垒调控的浮栅晶体管实现高灵敏光谱可调紫外光探测

来自研究人员团队通过浮栅场效应晶体管(FGFET)结构开发新型紫外光探测器，成功解决了宽禁带半导体材料生长与掺杂难题。该研究利用UV诱导浮栅电子隧穿机制，实现5.6×104 A W?1超高响应度及360 nm截止波长，并通过选用不同功函数金属栅极（Cr/Al/Pd）将光谱响应范围调控在330-440 nm，为紫外成像、电弧监测及自适应光电器件提供了创新解决方案。

　　

科研人员开发出一种具有超高灵敏度和光谱可调特性的紫外光探测器，该突破性技术基于二维浮栅场效应晶体管（Floating-Gate Field-Effect Transistor, FGFET）结构。传统宽禁带半导体虽可用于紫外探测，但受限于材料生长与化学掺杂工艺，难以实现规模化集成。本研究巧妙利用紫外光激发浮栅中存储电子，使其克服界面势垒并隧穿介质层，从而调控浮栅电位与沟道电导率。

在硅基二氧化硅（Si/SiO₂）衬底上构建的金/氮化硼/二硫化钼（Au/hBN/MoS₂）器件在254 nm紫外光照下展现出5.6×10⁴ A W^?1的卓越响应度，且具备360 nm截止波长。研究核心发现是光谱响应特性由界面势垒高度主导，通过选用不同功函数的浮栅金属（如铬、铝、钯），可精准将截止波长从440 nm调节至330 nm。

这项技术为紫外成像、电弧放电监测及自适应光电系统提供了高性能解决方案，其创新的界面势垒工程策略为光电器件设计开辟了新维度。