Crecimiento a baja temperatura de PdSe 2D de tamaño centímetro por epitaxia de borde de fase líquida autolimitada

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• El deselenuro de paladio bidimensional (2D) (PdSe2) exhibe propiedades optoelectrónicas prometedoras, incluidas las características bipolares y la brecha de banda sintonizable.
• La síntesis escalable de PdSe2 de gran superficie y alta calidad sigue siendo un reto para las aplicaciones.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de síntesis escalable y a baja temperatura para películas 2D PdSe2 de alta calidad.
• Investigar el mecanismo de crecimiento y las propiedades optoelectrónicas de las películas PdSe2 para fotodetección.

Principales métodos:

• Epitaxia de borde de fase líquida autolimitada (SLE) a bajas temperaturas.
• Cálculos teóricos y espectrometría de masa de iones secundarios de tiempo de vuelo (ToF-SIMS) para aclarar el mecanismo.
• Fabricación y caracterización de fotodetectores basados en PdSe2.

Principales resultados:

• Se obtienen películas de PdSe2 del tamaño de un centímetro con dominios monocristalinos >30 μm.
• Se ha demostrado que las películas PdSe2 son lisas (1,20 nm de rugosidad) y uniformes con comportamiento de semiconductor bipolar.
• Desarrolló fotodetectores con alta sensibilidad (6262.37 A W-1) y detectividad (∼1012 Jones) en un amplio rango de longitud de onda (405-1650 nm).

Conclusiones:

• El método SLE permite una síntesis escalable y de alta calidad de 2D PdSe2.
• Las películas PdSe2 presentan un excelente rendimiento optoelectrónico adecuado para la fotodetección de banda ancha.
• Este trabajo sienta las bases para el desarrollo de dispositivos integrados basados en PdSe2.