一种自供电的WSe2/Si范德华异质结光电二极管，具有高效的载流子收集能力，适用于非侵入式的多模态生物传感应用

《ACS Photonics》：A Self-Powered WSe2/Si vdW Heterojunction Photodiode with High Carrier Collection Efficiency for Noninvasive Multimodal Biosensing Applications

　　基于WSe?/Si异质结的PPG传感器实现非侵入式血糖监测，检测度达3.65×1013 Jones，响应度494 mA/W，结合机器学习算法将血糖测量误差降至0.52 mmol/L，同时可动态监测呼吸率、心率和血压，为实时健康监测提供新方案。

　　

监测血压和血糖水平是至关重要的生理指标，这对于主动管理和预防慢性疾病（尤其是心血管疾病和糖尿病）至关重要。传统的评估方法往往存在局限性，包括侵入性、给患者带来的不适以及无法实现连续监测。光电检测技术的发展为解决这些问题提供了创新的方法。在本研究中，制造了一种WSe₂/Si异质结光电容积描记传感器。该设备表现出优异的性能指标：高灵敏度（3.65 × 10¹³ Jones）、高响应度（494 mA/W）以及在近红外区域的快速响应时间（2.8/4.5 μs）。这种高灵敏度的探测器能够实现非侵入式的血糖测量，其灵敏度达到6.94 μA/mmol·L^–1。通过开发机器学习算法进一步提高了血糖测量的精度，使得均方根误差降至0.52 mmol/L。此外，该设备还能准确监测呼吸频率、心率和血压，体现了其在健康监测应用中的多功能性。这项研究展示了一种可行的方法，可用于设计新型的高精度光电容积描记传感器，以实现实时、连续且非侵入式的健康监测。