黑磷-二硫化钼异质结中栅极可调的光响应时间
介观与纳米尺度物理
2019-01-15 v1
摘要
我们通过栅极和波长相关的扫描光电流测量研究了BP-MoS2异质结中的上升和衰减时间。我们的结果表明，MoS2-金属界面的肖特基势垒在异质结的光响应动力学中起着重要作用。当MoS2沟道处于开启状态时，光激发载流子可以隧穿通过MoS2-金属界面处的窄耗尽区，导致较短的载流子渡越时间。在上升和衰减区域均实现了13 μs的响应时间常数，与入射激光波长无关，这与其他BP-MoS2异质结以及基于BP和MoS2的光电晶体管相当或更高。另一方面，当MoS2沟道处于关闭状态时，产生的较大肖特基势垒和耗尽宽度使得光激发载流子难以克服势垒。这显著延迟了载流子渡越时间，从而降低了光响应速度，导致与波长相关的响应时间，因为短波长光子激发的载流子比长波长光子更有可能克服MoS2-金属界面的肖特基势垒。这些研究不仅有助于从根本上理解BP-MoS2异质结中的光响应动力学，而且为工程化二维(2D)材料与金属接触之间的界面以减少基于2D材料的光电器件的响应时间开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1901.03923,
title = {Gate-tunable Photoresponse Time in BlackPhosphorus-MoS2Heterojunctions},
author = {Thayer S. Walmsley and Bhim Chamlagain and Tianjiao Wang and Zhixian Zhou and Ya-Qiong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.03923},
year = {2019}
}
备注
4 figures and 17 pages