基于原子级薄异质结构的宽带光伏探测器
材料科学
2017-07-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维材料具有原子级锐利界面的范德瓦耳斯结为设计和研究功能性异质结构提供了前所未有的机遇。半导体过渡金属硫族化合物因其独特的电子性质和强光-物质相互作用，在未来应用中展现出巨大潜力。然而，许多重要的光电子应用，如宽带光电探测，因其有限的光谱范围和减弱的光吸收而受到严重阻碍。在此，我们提出了一种 p-g-n 异质结构，通过在原子级薄的 p-n 结中夹入具有无带隙能带结构和宽吸收光谱的石墨烯，以克服这些主要限制。我们成功展示了一种 MoS2-石墨烯-WSe2 异质结构，用于在室温下可见光至短波红外波段的宽带光电探测，其展现出具有竞争力的器件性能，包括近红外区域高达 10^11 Jones 的比探测率。我们的结果为实现用于宽带和高灵敏度光电子应用的原子级薄异质结构铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1601.01814,
title = {Broadband Photovoltaic Detectors based on an Atomically Thin Heterostructure},
author = {Mingsheng Long and Erfu Liu and Peng Wang and Anyuan Gao and Wei Luo and Baigeng Wang and Junwen Zeng and Yajun Fu and Kang Xu and Wei Zhou and Yangyang Lv and Shuhua Yao and Minghui Lu and Yanfeng Chen and Zhenhua Ni and Yumeng You and Xueao Zhang and Shiqiao Qin and Yi Shi and Weida Hu and Dingyu Xing and Feng Miao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.01814},
year = {2017}
}
备注
Submitted to Nano Letters; 25 pages, 4 figures, 7 supplementary figures