日前，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院的單崇新教授團(tuán)隊(duì)利用鉆石優(yōu)異的半導(dǎo)體光電性質(zhì)，開發(fā)出新型太陽盲光電探測(cè)成像器件，相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《先進(jìn)光學(xué)材料》上。單崇新教授和盧英杰副教授為通訊作者，林超男博士研究生為第一作者。

　　太陽光中波長(zhǎng)小于280 納米的紫外光在進(jìn)入大氣層后會(huì)被大氣成分如臭氧、水蒸汽、顆粒物等強(qiáng)烈的散射和吸收，難以到達(dá)地球表面，于是該波段紫外光通常被稱為太陽盲波段。工作于太陽盲波段的紫外探測(cè)器由于沒有太陽這一地球上最大輻射源的干擾，目標(biāo)信號(hào)容易探測(cè)、不易產(chǎn)生虛警，因而在對(duì)于虛警率要求極高的軍事領(lǐng)域有廣泛而重要的應(yīng)用前景。金剛石具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、載流子遷移率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得其成為實(shí)現(xiàn)高性能太陽盲紫外探測(cè)器的理想候選材料之一，成為近年來研究熱點(diǎn)。

　　2016年，單崇新教授團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出化學(xué)氣相沉積方法制備克拉級(jí)鉆石的工藝，研制出透明性良好的金剛石單晶。此次該團(tuán)隊(duì)利用激光直寫技術(shù)在金剛石表面制備插指型石墨電極，成功構(gòu)建了全碳結(jié)構(gòu)的金剛石基光電探測(cè)器件。此方法制備探測(cè)器具有工藝簡(jiǎn)單，器件結(jié)構(gòu)靈活，成本低等優(yōu)點(diǎn)。探測(cè)器響應(yīng)截止邊位于225 納米，對(duì)應(yīng)于金剛石本征吸收邊。紫外/可見抑制比接近4個(gè)數(shù)量級(jí)，證明器件具有良好的太陽盲響應(yīng)特性。該器件在50伏特偏壓下，響應(yīng)度高達(dá)21.8 安培/瓦，探測(cè)率為1.39×1012 瓊斯，是目前已報(bào)道的金剛石基太陽盲探測(cè)器最好結(jié)果之一。器件良好的性能得益于高質(zhì)量金剛石的制備及原位形成的石墨電極與金剛石良好的接觸。隨后，該團(tuán)隊(duì)將此器件作為感光單元搭建了太陽盲成像系統(tǒng)，獲得了清晰的圖像，為金剛石在太陽盲成像領(lǐng)域應(yīng)用探索有效途徑。