近日，课题组与中国科学院上海技术物理研究所合作在范德华异质结偏振红外光电探测器方面取得重要进展，相关成果以“In-situ grown 1D Te/2D Bi₂O₂Se van der Waals heterostructure for high-performance self-powered polarization-sensitive photodetection”为题发表在中科院一区Top期刊《Nano Research》上。郑州大学硕士研究生尚兴博和华中科技大学研究生陈茂华为论文共同第一作者，中国科学院上海技术物理研究所赵天歌、余羿叶博士后和郑州大学吴翟教授为共同通讯作者，郑州大学物理学院为第一单位。

图1. 一维Te/二维Bi₂O₂Se范德华异质结自驱动偏振光探测器

低维半导体因其可调的能带结构、强光-物质相互作用以及与混合维度集成的兼容性，已成为宽波段红外光电探测领域的理想材料。其中，碲（Te）和硒氧化铋（Bi₂O₂Se）凭借其固有的各向异性、高载流子迁移率和宽光谱响应特性，被视为实现高性能探测的理想候选材料。本项工作中研究团队巧妙地将一维的Te纳米线与二维的Bi₂O₂Se纳米片相结合，通过精确控制的两步化学气相沉积工艺，原位构建了高质量Te/Bi₂O₂Se异质结。这种创新的原位构建策略，确保了高质量的异质结界面，并形成了理想的II型能带排列结构，为高性能光电探测应用提供保障。因此，基于Te/Bi₂O₂Se异质结的自驱动模式工作的光电探测器表现出卓越性能，在 1550 纳米光照射下，响应度高达约 0.89 A·W^-1，响应时间快至约 29/41 微秒。此外，由于异质结的光学吸收各向异性，该器件表现出 2.8 的高偏振比，并成功展示了偏振光通信和偏振成像应用。这项工作为高质量混合维度范德华异质结的原位构建策略以及高性能光电探测器及其应用的研究提供了新思路。

此项研究展示了通过精密的材料合成与异质结界面工程，实现了从材料可控制备到功能器件构筑再到应用展示。不仅提供了一种高质量、强界面耦合的混合维度范德华异质结的原位构建新策略，更展现了高性能、多功能集成于单一光电探测器的可能性，为面向未来通信、成像与传感需求的下一代智能光电器件研究注入了新的策略。

该工作得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、河南省自然科学基金和中国博士后基金等项目的资助。

文章链接：https://www.sciopen.com/article/10.26599/NR.2026.94908666