光电探测器,在红外遥感、红外热成像、射线测量、光度计量等方面作用重要,在军用以及民用领域均有广泛用途,可以应用在仪器仪表、检验检测、安防、自动驾驶、工业自动化、导弹制导等领域。高灵敏光电探测器可应用在高技术产业中,在民用领域需求量大,特别是在医疗器械、人工智能、物联网等领域具有重要用途。
光电探测器可应用范围广,全球市场持续快速增长。预计2020-2025年,全球光电探测器市场将以9.6%左右的年均复合增速增长,到2025年市场规模将达到151亿元以上。在全球范围内,日本是领先的光电探测器生产国,境内拥有多家光电探测器技术先进企业,总生产规模大。我国光电探测器需求旺盛,但与日本相比,国内企业在研发、技术等方面存在差距,产品性能较弱。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年高灵敏光电探测器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,随着下游行业技术不断升级,新兴应用领域不断增多,我国市场对高灵敏光电探测器需求日益增多。以医疗器械为例,精准医疗已经成为我国医疗行业发展趋势,包括精准诊断、精准治疗两大块,要实现此目的,用于人体疾病检测治疗领域的医疗器械必须具有高精准度,因此高灵敏光电探测器需求迫切。但我国光电探测器行业实力较弱,研发生产高灵敏光电探测器难度较高。
可实现高灵敏光电探测器的方法还在不断探索中,新方法不断研发问世。石墨烯可应用在光学传感器领域,石墨烯结合量子点开发出的光电探测器,其灵敏度远高于同类型光电探测器;钙钛矿具有载流子迁移率高的特性,光电性能优,利用钙钛矿也可实现高灵敏光电探测器,产品灵敏度极为优异。全球高灵敏光电探测器实现方法不断增多,我国相关研究成果也在不断增加。
2019年,中科院深圳先进技术研究院团队成功开发出超灵敏光电探测器,设计了一种新型复合式分层有机光电晶体管结构,可充分利用电荷俘获效应,并兼顾高效的电荷分离和输运。同年,西安电子科技大学团队研究开发出一款基于BiVO4/2D-C3N4/DNA适配体半导体光电生物传感器,是当时已有文献报道中针对MC-LR检测灵敏度最高的传感器。2020年,中科院上海技术物理研究所、中科院微电子所科学家合作,设计出一种极陡峭亚阈值摆幅的场效应晶体管,并基于该结构实现了极高灵敏光电探测功能。
新思界
行业分析人士表示,我国政府对高灵敏光电探测器行业发展的关注度也在不断提高。“十四五”国家重点研发计划“纳米前沿”重点专项中,纳尺度电畴调控的高灵敏光电感知器件及系统被列入,提出面向光电感知应用对高灵敏、快速响应探测器的需求,研究极化电畴调控的高速高灵敏光电探测器件原理。未来我国高灵敏光电探测器技术研究成果将不断增多,在此基础上需注重研究成果产业化转化,尽快实现自主生产。