以甲烷为代表的可燃碳氢化合物气体是看不见的、无味的、难以察觉的，但它们对人类安全和环境构成了重大危害。因此，监测这些气体对于管理和减轻潜在危险至关重要。近日，中国科学院胡伟达、苗金水、胡淑红提出了一种基于非色散红外吸收光谱（NDIR）技术的气体传感系统，其核心部件是自制的砷化铟（InAs）半导体中波红外光电探测器。

本文要点：

1)通过材料生长和器件结构优化，作者设计了一种特殊的势垒层来形成异质结并抑制扩散载流子，InAs基光电探测器显示出1.62×10^-12A·Hz^-1/2的低噪声性能和2.1×10¹⁰cm·Hz^1/2·W^-1的室温探测率，响应速度<40ns。

2) 因此，与目前的NDIR设备相比，该传感系统具有超灵敏（<1 ppm）和快速（≈350 ms）的甲烷气体检测能力。该研究中使用的方法为设计基于光伏器件的超灵敏NDIR系统铺平了道路，并为高度集成的气体传感硬件提供了重要指导。

参考文献：

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