基于矽制備技術和矽平面工藝的發展和成熟，矽基半導體材料與器件在現代微電子工業、太陽能電池、光電探測、集成電路等領域扮演着無可替代的角色。随着微納加工技術的進步，矽基光電集成為下一代的信息傳輸處理技術提供了更為高效和低成本的可能。但由于其為間接帶隙半導體，與其它材料較大的晶格失配，較低的載流子遷移率，使得構築低維高效Si基微納光電器件，特别是紫外光電探測器，依然是一個亟需解決的問題。氧化鋅（ZnO）作為一種直接帶隙半導體，具有豐富的微納結構，優異的結晶質量，良好的載流子傳輸能力，且和Si材料具有很好的兼容性。

近期，阚彩俠教授課題組采用化學氣相沉積的方法制備了高結晶質量ZnO微米線，通過Ga摻雜的方式有效的調控單根微米線的光學以及電學特性。結合商用Si襯底，構築了自驅動紫外光電探測器件。該器件在紫外波段都呈現出明顯的光響應，響應峰值位于370 nm 處。器件的明暗電流比為10³, 相應的光響應峰值為0.185 A/W，探測率為1.7510¹²Jones, 較快的相應速度（499/412 μs）。由于非中心對稱的晶體結構和沿c軸上自發極化，纖鋅礦結構ZnO 微米線是一種常見的熱釋電材料，當光照射到ZnO 微米線的表面時，光熱效應會在材料中産生溫度瞬間變化，從而在ZnO微米線 表面産生熱釋電極化電荷。基于熱釋電效應(Pyro-Phototronic effect)，極大的提高了所制備的n-ZnO:Ga/p-Si異質結自驅動紫外光電探測器器件的性能指标參數。器件的響應率從0.185 A/W提升至0.25 A/W，比探測率增強至 ~ 1.75×10¹² Jones，響應時間縮短到 ~ 79/132 μs。該器件為低維、高效、智能Si基光電探測器的制備提供了一種可行方案，在通訊、導彈預警與跟蹤、生物醫學、火災預警等多個領域有着廣闊的應用前景。

該工作近期以“Self-powered ultraviolet photodetector based on n-ZnO:Ga microwire/p-Si heterojunction with performance enhanced by pyro-phototronic effect”為題發表在國際期刊Optics Express上，影響因子3.894（中科院，物理與天體物理，二區）。文章通訊作者為朱興忠和姜明明兩位老師，應用物理系本科生代芮銘（學号：081830111）和博士研究生劉洋為本文的第一作者。

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