以甲烷為代表的可燃碳氫化合物氣體是看不見的、無味的、難以察覺的，但它們對人類安全和環境構成了重大危害。因此，監測這些氣體對于管理和減輕潛在危險至關重要。近日，中國科學院胡偉達、苗金水、胡淑紅提出了一種基于非色散紅外吸收光譜（NDIR）技術的氣體傳感系統，其核心部件是自制的砷化銦（InAs）半導體中波紅外光電探測器。
本文要點：
1)通過材料生長和器件結構優化，作者設計了一種特殊的勢壘層來形成異質結并抑制擴散載流子，InAs基光電探測器顯示出1.62×10-12A·Hz-1/2的低噪聲性能和2.1×1010cm·Hz1/2·W-1的室溫探測率，響應速度<40ns。
2) 因此，與目前的NDIR設備相比，該傳感系統具有超靈敏（<1 ppm）和快速（≈350 ms）的甲烷氣體檢測能力。該研究中使用的方法為設計基于光伏器件的超靈敏NDIR系統鋪平了道路，并為高度集成的氣體傳感硬件提供了重要指導。
Yi Dong et.al Ultrasensitive and Fast Gas Detection Based on Room-Temperature Indium Arsenide Mid-Wavelength Infrared Photodetectors Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202422398
https://doi.org/10.1002/adfm.202422398
