用于可调谐光电子学的双畴1T'-ReSe2的空间限域固相生长
光学
2023-10-23 v1 材料科学
摘要
二维层状ReX2（X = Se, S）因其反常的面内各向异性光学与电学性质以及在偏振敏感光电子器件中的巨大潜力而引起了研究人员的极大兴趣，然而以清洁、节能、环保的方式合成具有可控畴的高结晶度ReSe2仍具挑战且前景广阔。在此，我们开发了一种新颖的空间限域固相方法，以纯Re粉末薄膜作为Re前驱体，生长具有可调谐光电子性质的高质量双畴1T'-ReSe2。结果表明，在小型管辅助的空间限域反应器中，ReSe2可在低至550 oC的温度下生长，其尺寸与形貌可通过温度控制精细调控。结合原位光学监测、非原位电子显微镜与元素mapping以及偏振光学成像的证据，我们提出了一种固相双畴ReSe2生长机制。此外，我们制备了双畴ReSe2晶体管，其通过晶界取向控制实现了n型与双极性特征之间的可切换输运行为。该调制现象归因于晶界与单畴之间不同的掺杂水平。进一步地，所制备的双畴ReSe2光电探测器表现出高度栅极可调的电流开关比（最大值约8.2x10^3）、偏振敏感的光响应以及高速响应时间（约300 us），优于此前报道的大多数ReX2光电探测器。我们的工作从而为实现面向高度可调谐和高性能光电子学的高质量、畴可控ReX2提供了一种新型、低耗、节能的生长策略。
引用
@article{arxiv.2310.13287,
title = {Space-confined solid-phase growth of two-domain 1T'-ReSe2 for tunable optoelectronics},
author = {Yunhao Tong and Fanyi Kong and Lei Zhang and Xinyi Hou and Zhengxian Zha and Zheng Hao and Jianxun Dai and Changsen Sun and Jingfeng Song and Huolin Huang and Chenhua Ji and Lujun Pan and Dawei Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13287},
year = {2023}
}
备注
24 pages, 6 figures