ナノビームにおけるコア–シェル単一ドメイン‐VO2/V2O5ヘテロ構造からの超高インフラレッドフォトレスポンス

赤外線（IR）収集と赤色および近赤外線（NIR）部分の検出は、常に強い関心を持たれている長期的な研究分野である。しかし、現在の光活性材料の選択肢が限られているため、室温条件下での超高IR感度の実現が著しく妨げられている。このためには、新しい光活性材料の探求と新しい光活性構造デザインの製造能力が必要である。ここでは、内側に単一ドメインの単斜晶VO2 (M) コア、外部にV2O5シェルを持つコア/シェルナノビームヘテロ構造（CSNHs）によって構築された超高性能の酸化物カタログ光導電NIR検出器を紹介する。これは、遷移金属酸化物（TMO）から作られた光導電IR検出器の最初の例である。明確に定義されたTMOヘテロ接合界面から恩恵を受け、室温（990 nm; 0.2 mW cm‐2）で2873.7 A W‐1の超高感度（R λ）と9.23 × 10 12 Jonesの特定検出感度（D*）を達成しており、重金属フリー材料に基づくIR検出器と比較して最良の性能を記録し、従来の重金属を含む材料で作られたものと同等またはそれ以上の性能を誇る。これらの発見は、オプトエレクトロニクスおよびエネルギー収集ナノデバイスにおける興味深い用途のための酸化物ヘテロ構造の設計への新たな道を切り開く。