近日，东华大学邢怀中教授团队、中国科学院上海技术物理研究所王林研究员团队以及杭州高等研究院、中国计量大学相关团队共同合作，通过集成拓扑绝缘体GeBi₄Te₇与纳米狭缝天线，成功实现了高性能自驱动高频宽带太赫兹探测。相关成果以Sub-Skin-Depth Nanoslit Integrated Topological Insulator Devices for Self-Driven Broadband Terahertz Detection and Imaging 为题发表于《Laser & Photonics Reviews》杂志。
研究团队利用拓扑绝缘体GeBi4Te7与超短通道集成技术相结合的天线，通过在空间维度上压缩和局域化光场，显著增强了受限区域内的电磁响应。该策略通过增强光-物质相互作用实现热载流子的优先流动，同时满足探测器带宽和响应速度的提高。
该局域化探测模式使得器件在室温下工作带宽可覆盖0.02-0.82THz，且在0.81THz频点处响应度高达3.04A/W，噪声等效功率低至15.8pW·Hz⁻⁰.⁵，响应时间仅5μs，满足实时探测需求。在实际应用验证中，该探测器成功实现了0.81THz频段的高分辨率实时成像，图像清晰度较传统设备提升显著。该器件基于光热电转换机制，无需外部电压即可工作，大大降低了系统功耗。这些研究成果为开发高灵敏度、高集成度和宽带太赫兹探测器提供了一个全新的机会。
东华大学博士生蓝诗琪为该论文的第一作者，东华大学邢怀中教授、中国科学院上海技术物理研究所王林研究员、中国计量大学韩利博士、杭州高等研究院博士后张凯旋为该论文的共同通讯作者。该工作同时得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市高峰学科以及中央高校专项基金等项目的大力支持。
