MoS2垂直P-N同质结中的栅极可调光伏效应
介观与纳米尺度物理
2017-02-21 v1
摘要
基于垂直堆叠的单层或少层过渡金属硫族化物（TMDCs）的P-N结已引起广泛科学兴趣。由于TMDCs倾向于仅表现出一种导电类型（n型或p型），通常制备不同材料的异质结以实现二极管般的电流整流和光伏响应。最近，已证实可将MoS2人工、稳定且取代式地掺杂为n型和p型。MoS2因具有大规模低成本制备的潜力、强光-物质相互作用以及化学稳定性，是一种用于光电子应用的有趣材料。在此，我们报道了通过堆叠MoS2:Fe（n型）与MoS2:Nb（p型）少层薄片制成的垂直同质结的光电特性表征。该结展现出4.7%的峰值外量子效率、0.51 V的最大开路电压，在空气中稳定，且其整流特性与光伏响应与Shockley二极管模型高度吻合。最大输出功率、理想因子和分流电阻的栅极可调性表明暗电流由陷阱辅助复合主导，且光电流收集强烈依赖于空间电荷区的空间范围。我们展示了快于80 ms的响应时间，并强调了将此类器件集成到准透明柔性光电子学中的潜力。
引用
@article{arxiv.1702.05673,
title = {Gate Tunable Photovoltaic Effect in MoS2 vertical P-N Homostructures},
author = {Simon A. Svatek and Elisa Antolin and Der-Yuh Lin and Riccardo Frisenda and Christoph Reuter and Aday J. Molina-Mendoza and Manuel Muñoz and Nicolás Agraït and Tsung-Shine Ko and David Perez de Lara and Andres Castellanos-Gomez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05673},
year = {2017}
}
备注
6 main text figures + 5 Supp. Info. figures