基于范德华异质结的室温单光子探测器（1550 nm）
量子物理
2025-09-09 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
应用物理
仪器与探测器
摘要
单光子探测器 (SPD) 在航天、生物成像以及量子通信与信息处理等应用中至关重要。Operate at 室温的 SPD 尤为重要，可避免因制冷引入的能耗。虽然硅基单光子雪崩二极管 (SPAD) 已成熟且可在室温工作，但其带隙限制使其无法探测 1550 nm 及更长波长的光子。InGaAs 基 SPAD 可灵敏于 1550 nm 光子，但存在效率较低、暗计数率高、后闪概率大以及制造过程环境风险等问题。本文展示如何利用纳米材料特性解决这些挑战，实现一种可在 1550 nm 工作的室温单光子探测器。我们通过将低带隙（）吸收器（黑磷）耦合到能够检测离子电子涨落的灵敏范德华探针实现该目标。设备在 优化后，实现整体量子效率 （ polarized light 估计为 ），室温下最低暗计数约 。
引用
@article{arxiv.2509.05455,
title = {Room Temperature Single Photon Detection at 1550 nm using van der Waals Heterojunction},
author = {Nithin Abraham and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Kausik Majumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.05455},
year = {2025}
}