自动驱动的Gr/WSe2/Gr光探测器具有高性能基于不对称的肖特基范德瓦尔斯接触器
Lei Tong1, Can Su1, Heng Li2,3
1Key Laboratory of Display Materials and Photoelectric Devices (Ministry of Education), Tianjin Key Laboratory of Photoelectric Materials and Devices, National Demonstration Center for Experimental Function Materials Education, School of Materials Science and Engineering, School of Science, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 29, 2023
概括
本研究介绍了一种用于灵活电子的新型石墨烯/WSe2/石墨烯光探测器. 它通过不对称的范德瓦尔斯接触实现了卓越的性能,从而实现了高效的载体采集和超快的响应速度.
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:
- 二维 (2D) 自动驱动的光电探测器对于可穿戴和灵活的电子产品至关重要.
- 目前的制造方法复杂且耗时.
- 2D/金属接口经常存在缺陷和Schottky障碍,限制设备的性能.
研究的目的:
- 开发一种简单高效的自动驾驶光探测器,使用石墨烯/WSe2/石墨烯 (Gr/WSe2/Gr).
- 调查不对称的Schottky van der Waals (vdWs) 接触在提高光探测器性能方面的作用.
- 为了克服与传统金属沉积技术相关的局限性.
主要方法:
- 制造Gr/WSe2/Gr光探测器,使用干式传输方法进行VDW接触.
- 使用石墨烯电极形成不对称的肖特基接触.
- 设备性能的表征,包括响应能力,开/关比和响应速度.
主要成果:
- Gr/WSe2/Gr光探测器显示出极高的光与黑暗电流比率 (光与黑暗) 为106.6.
- 实现了20.31mA/W的响应能力和0.37V的开放电路电压在零偏差.
- 显示的超快响应速度为42.9微秒和56.0微秒.
结论:
- 不对称的vdWs接口显著提高了载体收集效率和设备动态.
- 石墨烯电极的表面电位差异是光电探测器性能优越的关键.
- 这项工作提出了一种可行的方法,用于创建具有简化结构的高性能,自动驱动的光电子设备.
