9月10日，“红外探测技术及应用论坛”在热烈的氛围中圆满落下帷幕。本次大会由CIOE中国光博会主办，麦姆斯咨询与云南省先进光电材料与器件重点实验室合作主办，汇聚了来自北京理工大学、中国科学院上海技术物理研究所、湖北光谷实验室等科研机构，以及拓感科技、焜腾红外、中芯热成、知芯半导体等产业链核心企业的专家学者与产业领袖，围绕红外探测技术从材料创新、芯片突破到系统集成与场景落地的全链条议题展开深度对话，为红外产业从“跟跑”迈向“并跑”与“领跑”的关键转折期凝聚了清晰的产业共识。
以下是北京理工大学杨盛谊教授的演讲内容回顾：
杨盛谊教授展示了团队自己合成的三元材料铜铟硫，通过铜与铟的组成调控其带隙宽度，在紫外线照射下呈现不同颜色。他指出，他们团队目前从紫外到可见光、近红外到中波红外再到长波红外均已实现量子点的合成与弱光探测，甚至做到16μm，用石墨烯还可以做到太赫兹波段的探测。多元量子点材料的最大优势在于其禁带宽度可通过组分配比改变来调节。
杨盛谊教授进一步解释了选择窄带材料的考量：面向红外应用，最常用的是IV-VI族半导体量子点。硒化铅可做到4.13μm，硒化铅可做到16μm都没有问题。它们最大优势在于具有较大的激子波尔半径，可观察到明显的量子尺寸效应，利用量子效应可获得新的物理化学性质。杨教授总结了文献中提到的提升量子点探测器性能的主要技巧以及拓展光电探测器特别性能（如自驱动、宽谱带和窄谱带、柔性等）的相关研究。
杨盛谊教授指出，倍增型量子点光电探测器的实现主要归纳为两种方法：（1）在功能材料中有目的、有意识地引入缺陷。让材料变成某一种载流子的陷阱，发生聚集并引起界面能带弯曲，从而诱导界面另一侧另外一种载流子的注入，放大光电流，从而产生倍增效应。（2）在界面处加阻挡层。界面处阻挡层的加入，使得在界面一侧形成某一种载流子的积累，积累后产生能带弯曲，使另一侧载流子的注入势能变薄，注入猛增，从而极大提高光电流。有时将这两种方法结合使用，有可能得到更好的性能。
杨盛谊教授介绍，团队从电子传输层氧化锌入手，引入较弱的酸（如乙酸）处理表面，在表面下方引入缺陷，使材料缺陷态增多后束缚电子，引起倍增效应。通过调控乙酸的不同强度，团队找到了最佳浓度和重量比（重量比2%）。用不同乙酸处理后的薄膜SEM和AFM表征显示，重量比2%的乙酸处理的氧化锌表面最合适、也比较平整。在此基础上，团队进一步在氧化锌电子传输层中掺入金属纳米颗粒薄层（几个纳米厚度）。实验结果表明，器件的外量子效率达到百分之6万多（在-1V条件下）。
在获得性能良好的探测元件后，团队将其与OLED集成，得到上转换探测器件，可将红外光转换为可见光并显示出来。由于入射的红外光不可见，该器件可将红外光转换成可见光，是一种很好的上转换发光器件（或红外探测与成像器件）。在后续改进过程中，团队在氧化锌中通过加入金属纳米颗粒层（2nm厚粒径）的方法，最终获得24.9%的光-光转换效率。团队还对器件性能进行了理论模拟，模拟结果与实验结果相符。
在单元成像方面，团队使用单元成像器件进行了验证：用光照即显示，无光照则不显示。团队还展示了16×16的简单阵列，可以清晰看出“BIT”字样。
杨盛谊教授介绍，除了电子传输层，团队进一步也证实了在有源层和空穴传输层中引入金属纳米颗粒薄层均能获得倍增效果。除了金和银等贵金属纳米颗粒，采用铜纳米颗粒和碳量子点作为缺陷引入材料中也是可行的。在光电容积脉搏波（PPG）探测应用方面，能够准确测出心率和心脏跳动频率，与实际状况吻合良好。
与此同时，杨教授及团队将硅基探测波长拓展至长波红外。他们在硅基底上制作硅纳米线，后将量子点填入硅纳米线阵列间隙内，可使光在硅纳米线阵列内部多次折射和反射，提高光吸收，从而提升光电转换效率。针对硅纳米线阵列刻蚀后表面存在缺陷的问题，团队采用双异质结形式（硅纳米线/氧化锌/硫化铅）来抑制缺陷，结果良好。团队还采用还原氧化石墨烯作为有源层，将波长拓展到长波红外，在11.5μm照射下，其探测率达到1.59×10¹¹ Jones。此外，利用二维范德瓦尔斯材料碲化铂（PtTe2）时，发现其能级匹配良好。不同结构的异质结对不同波长红外光的吸收不同，这为调控不同光的吸收提供了思路。
最后杨盛谊教授总结道，团队从紫外到红外、再到长波红外，对量子点探测器进行了系统研究，理论和实验都有，技术较为成熟。当前热点方向是将红外探测与显示集成在一起，在军事、工业检测等领域应用前景广阔。他欢迎在座的企业家共同合作推进这一方向。
