近日，中國科學技術大學龍世兵課題組提出了一種Ga2O3光電探測器的交變柵壓調制方案，為光電探測器的研究提供了新的思路。日盲光電探測器在現今世界的光電系統中發揮著重要作用，然而幾乎所有基于光電導效應的日盲光電探u測器都面臨著響應速度和速度兩難困境（Responsivity & Speed dilemma，以下簡寫為RS困境）的問題，即高的響應度會導致相對長的衰減時間。材料中的陷阱中心延長了載流子壽命，光照下較高濃度的移動載流子有利于更高的響應度，但陷阱的作用延長了光照消失后陷阱中心的捕獲和去捕獲過程，從而導致器件的高響應度是以犧牲響應速度為代價，這就是光電探測器典型的RS困境問題 （圖1a）。RS困境在基于氧化鎵的光電探測器中尤為突出，即使在高質量晶體材料中，也存在固有的捕獲中心導致該現象的產生。

該研究成果以“Breaking the responsivity-speed dilemma of a-GaOx photodetector by alternating gate modulation”為題發表在 Science China Information Sciences 2023年第66卷第12期。本文第一作者為中國科學技術大學博士畢業生張中方（現西湖大學博士后），通訊作者為中國科學技術大學微電子學院龍世兵教授、趙曉龍副研究員。該研究得到了國家自然科學基金項目以及中科大微納研究與制造中心的支持。