据材料研究前沿微信公众号，于2025年09月06日报道，在现代光电探测技术中，太阳能盲光探测器因其能够有效屏蔽太阳光背景干扰，在军事和民用领域如安全通信、导弹制导、火焰感应等有着重要应用价值。然而，传统的太阳能盲光探测器大多基于硅基电荷耦合器件（CCD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器和光电倍增管（PMT），这些器件存在诸多局限性。

例如，CCD和CMOS传感器需要额外的滤光片来阻挡可见光和红外光，增加了系统的复杂性和重量；PMT则体积庞大且需要高电压才能工作。近年来，单像素成像技术因其结构简单、成本低廉且成像速度快等优势，在可见光和X射线频谱中得到了广泛应用，但在太阳能盲频谱中的应用仍面临挑战。目前的太阳能盲光探测器难以同时实现高灵敏度和快速响应，这限制了单像素成像技术在太阳能盲频谱中的应用。因此，开发一种能够满足高灵敏度和快速响应要求的太阳能盲光探测器，对于推动太阳能盲成像技术的发展具有重要意义。

本研究成功研制了一种基于Ga₂O₃/AlN/AlGaN:Si异质结构的自供电太阳能盲光探测器，通过能带偏移工程实现了高灵敏度和快速响应。该异质结构中，Ga₂O₃作为光敏感层，AlN作为势垒层，AlGaN:Si作为接触层。AlN层内的极化场诱导能带弯曲，形成势阱，限制光生空穴并产生光电流增益。实验结果表明，该太阳能盲光探测器在245纳米深紫外光照射下，实现了0.73安培/瓦的高响应度和56微秒的快速衰减时间。

此外，利用该光探测器，研究团队成功实现了256×256分辨率的太阳能盲单像素成像，能够清晰地捕捉静态指纹和移动物体的图像。这一成果不仅展示了该光探测器在太阳能盲成像领域的巨大潜力，而且为未来高性能太阳能盲光探测器和成像技术的发展开辟了新途径。通过优化异质结构的设计和制备工艺，有望进一步提高光探测器的性能，推动太阳能盲成像技术在更多领域的应用。

本研究通过能带偏移工程设计了一种新型的Ga₂O₃/AlN/AlGaN:Si异质结构太阳能盲光探测器，成功解决了传统太阳能盲光探测器在灵敏度和响应速度之间的固有矛盾。该探测器不仅实现了高灵敏度和快速响应，还展示了出色的光谱选择性和稳定性。

通过将该探测器应用于单像素成像系统，实现了对静态和动态物体的高分辨率成像，证明了其在实际应用中的潜力。

这一成果不仅为太阳能盲光探测器的设计提供了新的思路，也为单像素成像技术在太阳能盲频谱中的应用奠定了坚实的基础。未来，随着材料质量和器件结构的进一步优化，这种基于能带偏移工程的太阳能盲光探测器有望在更多领域得到广泛应用，为太阳能盲成像技术的发展带来新的机遇。