多光谱光电探测器具有出色的目标识别能力，在视觉监控、刑事调查、光通信等领域具有重要的应用价值。然而大多数多光谱光电探测器需要使用额外的滤波片等光学元件或在单个衬底上生长不同带隙的半导体材料来实现。这使得器件的制备成本和复杂性大幅提高，并且不利于探测系统的小型化。此外多光谱探测器往往需要在目标探测波长具有窄带响应。但目前已报到的窄带探测机制虽然可以通过改变光敏材料的组分和厚度等方法调控探测器的响应波长，但很难进行探测波长的实时调控。

近日，我院先进半导体器件与光电集成实验室王莉副教授等人提出了一种具有紫外和近红外窄带探测能力的波长实时可调多光谱光电探测器。该器件由两个简单的Au/n-Si肖特基结构成（图1（a））。根据结控电荷收集窄化原理（JCCN）,此器件的光谱响应不仅由光敏层的吸收特性决定，还受到肖特基结电荷收集特性的控制（图1（a-d））。研究结果显示在负偏压下可以实现在近红外光谱的窄带探测，在正偏压下可以实现在紫外光区的窄带探测（图1（e））。具体来说，当偏置电压从0.1 V变化到-0.1 V 时，器件的负响应峰值轻易地从 365 nm调整到 605 nm，正响应峰值可以从938 nm调整到970 nm（图2（a））。当负响应峰和正响应峰分别接近紫外短波端和近红外长波端时，探测峰的半峰宽缩小至92和117 nm（图2（b-c））。该器件仅采用传统的硅作为光敏材料，器件结构及制备工艺简单，在未来的多光谱探测领域具有重要的应用价值。

图1. 器件工作原理示意图。

图2.（a）当偏置电压由-0.1 V（蓝线）增加到 0.1 V（红线）时，衬底厚度为40 µm器件的光谱响应。不同偏置电压下器件（b）归一化的负响应绝对值，（c）归一化的正响应绝对值。

该工作以“Wavelength-Tunable Multispectral Photodetector with Both Ultraviolet and Near-Infrared Narrowband Detection Capability”为题于发表在国际著名学术期刊IEEE Trans. Electron Dev.（2022，DOI:10.1109/TED.2022.3171501，https://ieeexplore.ieee.org/document/9770127）。我院2019级硕士研究生陈博瀚同学为论文工作的主要完成者，王莉副教授和罗林保教授为通讯作者。论文工作得到国家自然科学基金、安徽省重点研发计划、安徽省自然科学基金等项目的资助。

（李建设 王莉/文 赵金华/审核）