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光熱電探測器是基于光熱轉換和熱電轉換的一種探測器。當光照射在熱電材料的一端時，光能經過光熱轉換首先轉化為熱能，從而在熱電材料兩端建立溫差。在溫差的驅動下，載流子會向冷端擴散（即熱電轉換中的Seebeck效應），進而在材料兩端建立電勢差。

光熱電探測器具有自供電、非制冷、響應波長范圍寬等優點，在光探測、紅外熱成像、溫度監測等軍用、民用領域具有重要的應用前景。

光熱電探測器的響應度正比于材料的Seebeck系數（S）和材料兩端的溫差。傳統光熱電探測器采用的是Seebeck系數較低的傳統熱電材料，為了提高響應度，通常需采用微加工工藝來構造陣列結構，這增加了制備工藝的復雜性，提高了產品成本。

研究團隊突破傳統限制，采用了具有較高室溫Seebeck系數的鈦酸鍶，同時借助鈦酸鍶在長波紅外大氣窗口（8~14微米）的聲子吸收來增強光熱轉換效率。

結合這兩個優勢，單個鈦酸鍶光熱電元件在10微米波長附近的響應度可達1.2V/W。進一步的研究表明，鈦酸鍶光熱電探測器的響應波長可從深紫外線延伸至遠紅外線，可承受的光功率密度達到每平方厘米1000瓦。

專家認為，鈦酸鍶光熱電探測器價格便宜、環境友好、耐高溫、性能優異且制備工藝簡單。該研究為開發新型高性能光熱電探測器提供了全新的思路。

相關論文信息：DOI:10.1038/s41467-018-07860-0