近期，中科院上海技術物理研究所的胡偉達研究員等在《物理學報》發(fā)表了特邀綜述，系統(tǒng)地介紹了一些國內外具有變革性特征的紅外探測器前沿內容，主要包括：人工光子微結構調控的新型紅外探測器、基于能帶工程的紅外探測器、新型低維材料紅外探測器，以及傳統(tǒng)紅外探測器的新方向。未來，這些具有變革性的紅外探測器將有可能會被布局在新一代紅外探測系統(tǒng)上，有望滿足航空、航天、天文、民用等領域對紅外物理與技術的強烈需求。

人工光子微結構材料是有序排列的功能材料，由于其周期調制導致的能帶結構和局域場，可以操控光子和光生電子的傳輸特性。典型的人工光子微結構包括表面等離子激元微結構、MIM等離子激元微結構、光子晶體陷光結構。在紅外探測器領域，人工光子微結構主要作用是大幅提高光子耦合效率，降低暗電流，提高器件探測率。文中重點總結了陷光結構紅外探測器和等離子激元增強紅外探測器的研究進展情況。

陷光結構主要是在探測器的正面或背面利用微納加工形成周期排列的柱狀或孔狀結構，增加入射光的傳播路徑，從而減小反射，提高外量子效率。陷光結構已經(jīng)在碲鎘汞探測器、量子點紅外探測器上進行了試驗驗證。

對于等離子激元增強紅外探測器的研究包括利用金屬光柵、金屬孔洞陣列等增強吸收，利用牛眼結構將光場聚焦從而降低暗電流和減小串擾等。近年來還出現(xiàn)了利用金屬結構微元與半導體接觸形成肖特基勢壘，在外場作用下產(chǎn)生等離激元熱電子，用于零偏下的光電探測。等離子激元增強紅外探測器在偏振探測、提高響應率、降低暗電流等方面都具備潛在應用優(yōu)勢。

量子阱、超晶格技術已經(jīng)應用于紅外探測器產(chǎn)品。近些年，又提出和發(fā)展了新型量子級聯(lián)紅外探測器和帶間級聯(lián)紅外探測器?；谀軒Чこ痰?span>新型紅外探測器在多色探測、高溫工作、高頻探測等方面具有潛在的性能優(yōu)勢。

低維半導體材料主要特征是在某一維度具有亞微米、納米甚至原子級幾何尺寸。綜述里主要介紹了光誘導局域場調控型紅外探測器，鐵電局域場調控型紅外探測器，以及二維材料范德瓦爾斯結。

光誘導局域場調控（photogating）是利用光輻照產(chǎn)生的電勢間接調控光晶體管溝道材料的電導。在石墨烯/量子點復合結構、InAs納米線、Si/PbS量子點等結構中實現(xiàn)了紅外探測。

鐵電局域場調控型紅外探測器一方面可以利用鐵電材料作為晶體管柵極介質為溝道材料提供局域極化電場，調控載流子濃度，獲得高性能的室溫近紅外光電探測器。另一方面可以利用鐵電材料的熱釋電特性制備高性能的熱探測器。

另外，該綜述還總結了InGaAs、InSb、MCT等比較成熟的傳統(tǒng)探測器技術在雪崩型探測、熱載流子型探測器、勢壘阻擋型高溫工作探測器、以及多色探測器等新的發(fā)展方向。

通過這篇綜述文章，可以在較短的時間內了解掌握近些年國內或國際上紅外探測器的熱點方向和動態(tài)，是非常好的學習材料。