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Highly Polarization-Sensitive, Broadband, Self-Powered Photodetector Based on Graphene/PdSe2/Germanium Heterojunction.
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2019-08-02 , DOI: 10.1021/acsnano.9b03994 Di Wu 1 , Jiawen Guo 1 , Juan Du 2 , Congxin Xia 2 , Longhui Zeng 3 , Yongzhi Tian 1 , Zhifeng Shi 1 , Yongtao Tian 1 , Xin Jian Li 1 , Yuen Hong Tsang 3 , Jiansheng Jie 4
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2019-08-02 , DOI: 10.1021/acsnano.9b03994 Di Wu 1 , Jiawen Guo 1 , Juan Du 2 , Congxin Xia 2 , Longhui Zeng 3 , Yongzhi Tian 1 , Zhifeng Shi 1 , Yongtao Tian 1 , Xin Jian Li 1 , Yuen Hong Tsang 3 , Jiansheng Jie 4
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Polarization-sensitive photodetection in a broad spectrum range is highly desired due to the great significance in military and civilian applications. Palladium diselenide (PdSe2), a newly explored air-stable, group 10 two-dimensional (2D) noble metal dichalcogenide with a puckered pentagonal structure, holds promise for polarization-sensitive photodetection. Herein, we report a highly polarization-sensitive, broadband, self-powered photodetector based on graphene/PdSe2/germanium heterojunction. Owing to the enhanced light absorption of the mixed-dimensional van der Waals heterojunction and the effective carrier collection with graphene transparent electrode, the photodetector exhibits superior device performance in terms of a large photoresponsivity, a high specific detectivity, a fast response speed to follow nanosecond pulsed light signal, and a broadband photosensitivity ranging from deep ultraviolet (DUV) to mid-infrared (MIR). Significantly, highly polarization-sensitive broadband photodetection with an ultrahigh polarization sensitivity of 112.2 is achieved, which represents the best result for 2D layered material-based photodetectors. Further, we demonstrated the high-resolution polarization imaging based on the heterojunction device. This work reveals the great potential of 2D PdSe2 for high-performance, air-stable, and polarization-sensitive broadband photodetectors.
中文翻译：
基于石墨烯/ PdSe2 /锗异质结的高度偏振敏感的宽带自供电光电探测器。
由于在军事和民用应用中的重要意义，人们非常希望在宽光谱范围内进行偏振敏感的光检测。二硒化钯（PdSe2）是一种新近开发的空气稳定的，具有皱褶五边形结构的第10组二维（2D）贵金属二卤化二硫化锡，有望用于偏振敏感的光检测。本文中，我们报告了一种基于石墨烯/ PdSe2 /锗异质结的高度偏振敏感的宽带自供电光电探测器。由于混合维数范德华异质结的光吸收增强以及石墨烯透明电极的有效载流子收集，该光电探测器在大的光响应性，高的比探测率，跟随纳秒的快速响应速度方面表现出卓越的器件性能。脉冲光信号 宽带光敏性从深紫外（DUV）到中红外（MIR）不等。值得注意的是，实现了具有112.2的超高偏振灵敏度的高度偏振敏感的宽带光电检测器，这对于基于2D分层材料的光电检测器而言是最佳结果。此外，我们展示了基于异质结器件的高分辨率偏振成像。这项工作揭示了二维PdSe2对于高性能，空气稳定和偏振敏感的宽带光电探测器的巨大潜力。我们展示了基于异质结器件的高分辨率偏振成像。这项工作揭示了二维PdSe2对于高性能，空气稳定和偏振敏感的宽带光电探测器的巨大潜力。我们展示了基于异质结器件的高分辨率偏振成像。这项工作揭示了二维PdSe2对于高性能，空气稳定和偏振敏感的宽带光电探测器的巨大潜力。
更新日期：2019-08-02
中文翻译：
基于石墨烯/ PdSe2 /锗异质结的高度偏振敏感的宽带自供电光电探测器。
由于在军事和民用应用中的重要意义，人们非常希望在宽光谱范围内进行偏振敏感的光检测。二硒化钯（PdSe2）是一种新近开发的空气稳定的，具有皱褶五边形结构的第10组二维（2D）贵金属二卤化二硫化锡，有望用于偏振敏感的光检测。本文中，我们报告了一种基于石墨烯/ PdSe2 /锗异质结的高度偏振敏感的宽带自供电光电探测器。由于混合维数范德华异质结的光吸收增强以及石墨烯透明电极的有效载流子收集，该光电探测器在大的光响应性，高的比探测率，跟随纳秒的快速响应速度方面表现出卓越的器件性能。脉冲光信号 宽带光敏性从深紫外（DUV）到中红外（MIR）不等。值得注意的是，实现了具有112.2的超高偏振灵敏度的高度偏振敏感的宽带光电检测器，这对于基于2D分层材料的光电检测器而言是最佳结果。此外，我们展示了基于异质结器件的高分辨率偏振成像。这项工作揭示了二维PdSe2对于高性能，空气稳定和偏振敏感的宽带光电探测器的巨大潜力。我们展示了基于异质结器件的高分辨率偏振成像。这项工作揭示了二维PdSe2对于高性能，空气稳定和偏振敏感的宽带光电探测器的巨大潜力。我们展示了基于异质结器件的高分辨率偏振成像。这项工作揭示了二维PdSe2对于高性能，空气稳定和偏振敏感的宽带光电探测器的巨大潜力。
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