具有高效和超长电荷分离的光探测器的溶液加工石墨烯-纳米石墨烯范德瓦尔斯异构结构
Zhaoyang Liu1, Haixin Qiu1, Shuai Fu2
1University of Strasbourg, CNRS, ISIS UMR 7006, 8 allée Gaspard Monge, 67000 Strasbourg, France.
Journal of the American Chemical Society
|October 7, 2021
概括
我们开发了用于先进光电子的新型石墨烯-纳米石墨烯范德瓦尔斯异构结构 (VDWH). 这些VDWH具有特殊的光探测器性能,为传统无机敏感剂提供了低毒性的替代品.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 光电子产品
背景情况:
- 使用无机纳米结构对石墨烯的敏感化提高了光电子性能,但在光学调节性和毒性方面存在局限性.
- 在基于石墨烯的混合系统中理解接口电荷传输至关重要,但仍然具有挑战性.
研究的目的:
- 开发一种新的石墨烯-纳米石墨烯范德瓦尔斯异构 (VDWH) 系统,用于高性能,低毒性光电子.
- 调查这些新的VDWH的接口电荷传输动态和设备性能.
主要方法:
- 通过高剪切混合脱皮,大规模生产高质量的纳米烯 (NG) 分散物.
- 通过物理吸附制造石墨烯-NG VDWH,其特点是强大的π-π层间合.
- 超快的特拉赫兹 (THz) 光谱,以阐明电荷转移动态.
主要成果:
- 石墨烯-NG VDWH 显示出超高的光探测器响应 (4.5 × 10^7 A/W) 和特定的探测能力 (4.6 × 10^13 Jones).
- 从NG转移到石墨烯和长寿命的电荷分离 (> 1 ns) 被观察到.
- 设备的性能与基于石墨烯的最先进的光探测器具有竞争力.
结论:
- 石墨烯-NG VDWH为高性能光电子设备提供了一个有前途的低毒性平台.
- 这项研究强调了范德瓦尔斯异构结构在先进电子和光子应用中的潜力.
