近日，我课题组利用等离子体化学气相沉积技术成功制备出2英寸光学级多晶金刚石，在此基础上构建了垂直结构的1×10光电探测器线阵，并展示了该探测器阵列在日盲紫外成像方面的应用前景。研究成果以“Solar-Blind Imaging Based on 2-Inch Polycrystalline Diamond Photodetector Linear Array”为题发表于碳材料领域知名期刊《Carbon》。硕士研究生张镇峰为第一作者，林超男博士、杨珣副教授和单崇新教授为共同通讯作者。

金刚石不仅具有自然界中最高的硬度，还具有优异的力学、热学、光学及电学性质，特别是金刚石具有禁带宽度大、击穿电场高、载流子饱和迁移速率高、化学性质稳定等特点，非常适合于深紫外波段光电器件。但是用于光电成像时，通常需要制备大面积的探测阵列，但由于大尺寸单晶金刚石生长依然面临艰巨挑战，金刚石探测阵列还没有报道。针对此问题，团队在制备的2英寸光学级多晶金刚石制备了探测器阵列，该探测阵列由1×10像素构成，在228 nm处响应度为45 mA/W，截止波长为240 nm，响应时间约为20 μs。随后，利用该探测阵列作为传感单元，获得了清晰的深紫外成像图像。据知这是第一次报道基于大面积多晶金刚石的深紫外探测器阵列，从而有望推动多晶金刚石在光电领域的应用。

图1. 多晶金刚石形貌和基础表征

图2. 多晶金刚石探测器阵列的光电性能表征

图3. 基于光学级多晶金刚石的深紫外探测器阵列测试原理图及其成像效果

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.11.013