SCMs：基于各向异性二维GeSe的无偏振器偏振图像传感器

来源：中国科学材料

偏振是光的一个重要信息，偏振探测可以把信息量从三维(光强、光谱和空间)扩充到七维(光强、光谱、空间、偏振度、光偏振等)，为成像物体提供关键的视觉信息(如表面粗糙度、几何形状或方向)，因此偏振成像技术在目标检测等领域有着巨大的潜力。然而这些领域往往需要复杂的偏振编码，现有的复杂透镜系统和偏振器限制了集成成像传感器的小型化能力。

近日，中科院半导体所魏钟鸣研究员等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，通过二维各向异性α-GeSe半导体，成功实现了无偏振器的偏振敏感可见-近红外光电探测器/成像仪。作为传感器系统的关键部件，该原型Au/GeSe/Au光电探测器具有灵敏度高、光谱响应宽、响应速度快(~103 A W−1，400–1050 nm，22.7/49.5 μs)等优点。此外，该器件在690–1050 nm光谱范围内表现出独特的偏振灵敏度，并且对沿y方向的偏振光吸收最强，这一点通过分析α-GeSe的光跃迁行为也得到了证实。最后，将2D-GeSe器件应用到成像系统中进行偏振成像，在808 nm近红外波段处，在不同的偏振方向上，辐射目标的对比度为3.45。这种成像仪在没有偏振器的情况下，能够在场景中感知双频偏振信号，为偏振成像传感器阵列的广泛应用奠定了基础。

图1 2D GeSe光电探测器的光响应性和白光成像。

图2 图像传感器的NIR偏振成像。

相关结果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1524-5。