基于Gd3Fe5O12的高性能宽带灵活光电探测器辅助双范德瓦尔斯异质连接
Ze Zhang1, Peirui Ji1, Shaobo Li1
1State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, Shaanxi China.
Microsystems & nanoengineering
|July 6, 2023
概括
研究人员使用石墨烯,碳纳米管和二硫化开发了一种高性能柔性光电探测器. 这种宽带设备增强了医疗和环境应用的可穿戴技术.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 灵活的光检测器对于医疗检测,环境监测和成像中的可穿戴系统至关重要.
- 低维材料在柔性光电探测器中经常显示性能下降,这构成了重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种高性能宽带灵活的光电探测器,具有改进的光响应.
- 在灵活的光探测器应用中解决低维材料的性能限制.
主要方法:
- 通过结合石墨烯 (Gr),单壁碳纳米管 (SWCNTs) 和二硫化物 (MoS2) 来制造一个灵活的光电探测器.
- 加入一个加多铁石 (Gd3Fe5O12,GdIG) 薄膜,以增强双范德瓦尔斯异质连接的接口,并减少暗电流.
- 对光电探测器在可见到近红外波长的性能进行表征.
主要成果:
- 制造的SWCNT/GdIG/Gr/GdIG/MoS2光探测器显示了宽带的光响应.
- 实现了高光响应度 (47.375 A/W 在450 nm,109.311 A/W 在1080 nm) 和高探测能力 (1.952 × 10^12 斯在450 nm,4.504 × 10^12 斯在1080 nm).
- 该设备在室温下表现出良好的机械稳定性.
结论:
- 通过GdIG辅助的双范德瓦尔斯异质连接在柔性基板上表现有前途.
- 这项工作为创建高级应用的高性能灵活光电探测器提供了一种新的方法.
