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Nano Res.:基于MoS₂-2DPI范德华异质结的高性能近红外光电探测器
发布时间:2022-09-19

红外光电探测器能够将波长大于780nm的红外光变成可视化的信息,其在热成像、环境监测、军事导航等领域发挥着重要作用。目前,基于Si、Ge、InGaAs等的商用红外探测器因制备工艺复杂并且需要严苛的超低工作温度限制了未来的发展。而二维材料无悬挂键的钝化表面允许丰富的光敏材料通过范德华力集成异质结构,利用高迁移率的无机半导体作为导电沟道,复合具有理想吸收的光敏层,两者的结合在开发低成本、高性能的室温红外光电探测器领域具有很大潜力,有望解决传统红外光探测器所面临的问题。



本文制备了基于单层MoS2和二维聚酰亚胺薄膜的范德华异质结光晶体管(MoS2-2DPI)并实现了优异的近红外光探测性能。其在900nm处的光响应度为390.5 A/W、比探测度为5.10×1012 Jones,以及具有较快的光响应速度和405~1020 nm宽波段的光响应。机理探究结果表明该优越性能归因于2DPI较强的近红外吸收、MoS2良好的载流子迁移率和异质结的II型能带排列,这确保了光生载流子的有效产生、分离和收集。

论文信息:Q. Luo, G. Feng, Y. Song, et al. 2D-polyimide film sensitized monolayer MoS2 phototransistor enabled near-infrared photodetection. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4438-8.