在高性能探測技術領域，我國的應用需求正以前所未有的速度增長，這一趨勢對新型光探測材料的研發提出了更為嚴苛的挑戰。作為光電探測技術的核心要素，異質外延半導體材料憑借其卓越的光電性能，被視為未來科技發展的潛力股。
然而，這些材料的實際應用之路并非一帆風順。由于晶格匹配的限制，異質外延過程往往伴隨著高晶格應變，導致界面質量受損，晶體缺陷頻發。加之昂貴的半導體設備及復雜的工藝技術，使得這些材料的廣泛應用面臨重重阻礙。
在這一背景下，上海應用技術大學材料科學與工程學院的一支科研團隊，在房永征和劉玉峰教授的帶領下，取得了突破性進展。他們依托“光探測材料與器件”上海高水平地方高校創新團隊及上海市光探測材料與器件工程技術研究中心等平臺，采用了一種全新的“面內自適應異質外延”策略。
這一策略的核心在于，通過晶體取向的30°旋轉，巧妙地調控壓應力與拉應力，使得不同晶格常數的異質外延單晶與藍寶石襯底之間形成了可控的界面應變。這一創新方法不僅解決了異質外延過程中的晶格匹配難題，還顯著提升了外延材料的光探測性能。
實驗結果顯示，基于該異質外延材料構建的光電探測器，在450nm波長的激光照射下，展現出了驚人的性能。其響應時間僅為367.8微秒，探測率高達3.7×1012 Jones，線性動態范圍更是高達113dB，遠超傳統玻璃襯底器件。這一成果不僅驗證了“面內自適應異質外延”策略的有效性，也為新型半導體材料的異質外延生長及其器件應用開辟了新的道路。
該光電探測器在多次開關循環和長時間測試中均表現出優異的穩定性和可靠性，進一步證明了其在實際應用中的潛力。這一研究成果不僅為光電探測技術的發展注入了新的活力，也為我國在高性能探測技術領域的應用需求提供了強有力的支持。
該團隊的研究成果已于2024年12月4日在材料類頂級期刊《Advanced Materials》上發表。這一成就不僅是對團隊科研實力的肯定，也是對我國在光電探測技術領域研究水平的一次重要提升。
隨著這一成果的發布，相信會有更多的科研人員和企業關注到異質外延半導體材料的潛力，并投入到相關技術的研發和應用中。未來，我們有理由期待，在高性能探測技術領域，我國將取得更多令人矚目的成就。
