具有极高探测率的单层MoS2/GaAs异质结构自驱动光电探测器
仪器与探测器
2021-03-02 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
二维材料/半导体异质结构为光电子器件提供了传统肖特基和p-n结器件之外的替代平台。在此，我们利用MoS2/GaAs异质结作为自驱动光电探测器，具有从紫外到可见光的宽响应带宽，其对635 nm入射光表现出高灵敏度，响应度为446 mA/W，探测率为5.9*10^13 Jones（Jones = cm Hz1/2 W-1）。通过插入h-BN的界面设计和覆盖Si量子点的光致掺杂，对635 nm入射光的响应度提高至419 mA/W。值得注意的是，基于自驱动工作条件下MoS2/h-BN/GaAs三明治结构的低暗电流，探测率显示出极高值1.9*10^14 Jones（对635 nm入射光），高于所有已报道的基于MoS2的光电探测器的值。进一步研究表明，基于MoS2/GaAs的光电探测器响应速度的典型上升/下降时间为17/31 {\mu}s。该光电探测器在空气储存一个月后用聚甲基丙烯酸甲酯密封保持稳定。这些结果表明单层MoS2/GaAs异质结作为高性能自驱动光电探测器具有巨大实际应用潜力。
引用
@article{arxiv.1512.06867,
title = {Monolayer MoS2/GaAs heterostructure self-driven photodetector with extremely high detectivity},
author = {Zhijuan Xu and Shisheng Lin and Xiaoqiang Li and Shengjiao Zhang and Zhiqian Wu and Wenli Xu and Yanghua Lu and Sen Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.06867},
year = {2021}
}