近日,仇旻教授科研团队在半导体光电领域取得突破,2020级博士生方啸国的研究成果“Geometrical Tailoring of Shockley-Ramo Bipolar Photocurrent in Self-powered GaAs Nanodevices”成功被Advanced Optical Materials期刊收录。
该工作在砷化镓(GaAs)纳米收缩沟道中实现了零偏置的 Shockley–Ramo(SR) 双极性光电流,并可通过结构几何、光功率与温度进行“可编程”调控。团队提出并实证:纳米级几何约束重塑载流子扩散,且随激光激发功率增强,GaAs的Γ→L 能谷散射可可逆地调节电子—空穴不对称性,从而在同一器件上实现光电流极性可切换与幅值可调。空间分辨扫描光电流、温度/多波长对照及模型计算表明,器件响应受 SR 权重场和载流子扩散主导,与热电(PTE)效应有明显区分。最终的实验结果与所建立的 SR扩散模型高度一致。
该研究为无偏置、低功耗的光学逻辑、类脑感知和高对比成像等应用提供了新思路,也拓展了传统半导体在可编程光响应器件中的应用边界。

文章链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202501597