本报讯 （记者 郭诗梦）4月7日，记者从西安电子科技大学获悉：该校胡辉勇教授团队成功研制出基于硅锗工艺的单光子雪崩二极管芯片，大幅降低短波红外探测技术成本。这项突破让原本单颗动辄数千美元的高端芯片，有望以百分之一的成本进入智能手机、车载激光雷达等领域，打开消费电子、智能驾驶等百亿级市场大门。

短波红外探测技术具备穿透雾霾、在黑夜中清晰成像的能力，还可识别不同物质的材质特征，在智能手机暗光拍照、车载激光雷达、工业无损检测等领域拥有广阔前景。“市面上大多采用铟镓砷材料生产短波红外探测芯片，成本昂贵，单芯片成本高达数百至数千美元。这导致其难以大规模量产。”团队技术核心成员王利明说。

如何破局？西安电子科技大学科研团队选择用硅锗这个廉价且常见的材料生产短波红外探测技术芯片。“硅锗芯片成本仅为铟镓砷芯片的百分之一。这也意味着，我们可以用造手机芯片的方式和成本基础，去制造原本天价的短波红外探测器。”王利明解释。

然而，理想与现实之间横亘着巨大技术鸿沟。硅与锗的原子排列周期存在4.2%的错位——就像两位习惯不同步伐的舞者共舞，稍有不慎就会步伐凌乱。这种错位会导致材料缺陷和探测器漏电，令该技术在20多年里难以“走”出实验室。为了攻克这一难题，团队在材料生长、界面处理、器件设计等层面展开了系统性攻关。

“目前，团队打通了‘器件设计仿真—材料外延生长—专用工艺流片—匹配电路设计—成像系统验证’全流程自主研发闭环。在近室温条件下，团队研制的硅锗单光子探测器的核心性能已具备与国际一线梯队产品同台竞技的实力。”王利明自豪地说。

“我们正在建设的硅锗专用流片线预计2026年底投产，具备快速迭代、工艺可控、低成本验证等优势。”胡辉勇说，“我们将全力推进硅锗短波红外探测技术‘走’出实验室，实现大规模转化，让过去‘用不起’的智能感知技术早日走进千行百业、千家万户。”