双维GeS/SnSe2道光电极管具有双向光响应和高极化灵敏度
Shengdi Chen1, Jingyi Ma1, Nabuqi Bu1
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Chip and Integration Technology, School of Semiconductor Science and Technology, Faculty of Engineering, South China Normal University, Foshan 528225, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|June 22, 2024
概括
研究人员开发了一种新的二维 (2D) 道光二极管,使用硫化 (GeS) 和锡化 (SnSe2). 该设备表现出优异的双向光响应,并有可能用于先进的成像传感器和极化敏感探测器.
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:
- 二维 (2D) 断裂间隙 (III型) 异形连接提供独特的电荷传输,因为能量频段不重叠.
- 第三类频段对齐对于道场效应晶体管 (TFET) 和Eskica二极管至关重要,使其可调节运行和低功耗.
- 2D道光二极管正在为光电子产品出现,它将光物质相互作用与可调带对齐相结合,但需要进一步研究道机制.
研究的目的:
- 报告第一个使用2D多层p-GeS/n+-SnSe2异构的III型道光二极管的制造.
- 为了研究负责光二极管性能的道运输机制.
- 探索这种异构结构在电子和光电子设备中的潜在应用.
主要方法:
- 通过机械剥皮和干燥转移制造2D多层p-GeS/n+-SnSe2异构.
- 使用西蒙斯近似分析道运输机制的分析,依赖于偏差和光.
- 光响应性能的表征,包括响应性和光电流异性质.
- 扫描光电流映射以识别光活性区域.
主要成果:
- 证明了各种偏差和光依赖的道运输机制的双向光响应性能.
- 在Vds=1V时达到43A/W的最大响应值,在Vds=-1V时达到8.7A/W的最大响应值.
- 由于GeS的内平面异性结构,观察到增强的光电流异性比为9,特别是在635nm辐射下Vds = -3V时.
结论:
- 设计的2Dp-GeS/n+-SnSe2异构结构表现出独特的双向光响应能力.
- 该研究提供了对光二极管应用的III型异质连接中道机制的见解.
- 该架构有可能集成到CMOS成像传感器和偏振敏感光探测器中.
