韩国科学技术研究院研究团队成功开发出一种新型自供电光电探测器，该器件在光照环境下无需外部电源即可运行，其灵敏度达到现有技术的20倍以上。这项突破为可穿戴设备、物联网传感器和自动驾驶系统等领域提供了无电池精确传感的新可能。

由电气工程学院李嘉永教授领导的研究团队通过创新性地采用"范德华底电极"和"部分栅极"技术，成功解决了二维半导体材料二硫化钼因厚度过薄难以进行传统掺杂工艺的技术难题。该研究成果已发表于《先进功能材料》期刊。

研究团队开发的新型器件结构无需掺杂工艺即可形成PN结，这种结构能够使电流在光照下单向流动，是光电探测器和太阳能电池的核心元件。范德华电极通过范德华力轻柔附着在半导体表面，既保持了二维材料的原始晶体结构，又确保了有效的电信号传输。部分栅极技术则通过将电信号施加到二维半导体的特定区域，实现一侧表现为p型、另一侧表现为n型的电气特性。

这种创新设计使得新型光电探测器在无外部电源情况下仍能保持极高灵敏度。测试数据显示，该器件的光响应度超过21 A/W，较传统供电传感器提升20倍，比硅基自供电传感器高出10倍，相比现有二硫化钼传感器也有两倍以上的性能提升。

李嘉永教授表示："我们实现了硅传感器难以想象的灵敏度水平，尽管二维半导体对于传统的掺杂工艺来说太薄，但我们成功地实现了无需掺杂即可控制电流的PN结。"他还补充道："这项技术不仅可用于传感器，还可用于控制智能手机和电子设备内部电力的关键部件，为下一代电子产品的小型化和自供电奠定基础。"

这项技术突破为开发无需电池的高精度传感设备开辟了新途径，预计将在生物信号监测、环境感知系统和下一代电子设备等领域获得广泛应用。

更多信息： Jaeha Hwang 等人，《双极性 MoS2 中的门控 PN 结用于实现卓越的自供电光电检测》，《先进功能材料》(2025 年)。期刊信息： 先进功能材料