一个高性能的长波红外光探测器,基于一个WSe2/PdSe2破裂间隙异极管
Suofu Wang1, Yajie Bai1, Mingli Liu1
1Information Materials and Intelligent Sensing Laboratory of Anhui Province, Key Laboratory of Structure and Functional Regulation of Hybrid Materials of Ministry of Education, Institutes of Physical Science and Information Technology, Anhui University, 111 Jiu Long Road, Hefei 230601, China. longms@ahu.edu.cn.
Nanoscale
|October 13, 2023
概括
本研究介绍了一种WSe2/PdSe2异构结构,用于增强长波红外 (LWIR) 检测. 这种新型设备在室温下实现了高性能,克服了单材料探测器的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 层层的狭窄带隙准二维 (2D) 过渡金属二甲基化物 (TMDs) 显示出对长波红外 (LWIR) 检测的希望.
- 单一材料设备中的高暗电流限制了它们的光开/关比和特定检测能力 (D*).
研究的目的:
- 开发一款具有改进特性的高性能LWIR光电探测器.
- 探索类型III断隙带对齐异构结构的潜力,用于先进的光学传感.
主要方法:
- 使用WSe2和PdSe2制造一个范德瓦尔斯 (vdW) 异构结构.
- 在可见和LWIR范围内描述异极二极管的电和光响应特性.
主要成果:
- 在可见光谱中,WSe2/PdSe2异极电极表现出低暗电流和高光开/关比 (>105).
- 达到高光响应度 (R) 的 55.3 A W-1 (可见) 和 ~0.3 A W-1 (LWIR).
- 证明了优异的未冷却LWIR性能,具有低噪声等效功率 (NEP) 和高特异检测能力 (D* = 1.8 × 108 cm Hz1/2 W-1).
结论:
- 类型III的破裂间隙WSe2/PdSe2 vdW异构结构为高性能室温LWIR光探测器提供了一个有希望的途径.
- 这种方法有效地抑制了暗电流,从而显著提高了设备的性能.
