華科大在二維材料異質(zhì)結(jié)圖像傳感器方面取得新進(jìn)展
近日,《今日材料》(Materials Today)雜志在線發(fā)表了華中科技大學(xué)材料學(xué)院、材料成形與模具技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室翟天佑教授和李淵教授團(tuán)隊(duì)題為“二維垂直-橫向混合異質(zhì)結(jié)用于超靈敏光電探測(cè)和圖像傳感(Two-dimensional vertical-lateral hybrid heterostructure for ultrasensitive photodetection and image sensing)”的研究論文。 基于二維層狀半導(dǎo)體的異質(zhì)結(jié)構(gòu)允許在相鄰結(jié)區(qū)產(chǎn)生各種光電耦合效應(yīng),從而產(chǎn)生有趣的電子和光電性質(zhì),這對(duì)于補(bǔ)償單個(gè)材料的局限性以及進(jìn)一步提高其光電性能至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō),不同的二維材料既可以垂直堆疊形成垂直異質(zhì)結(jié),也可以橫向拼接形成橫向異質(zhì)結(jié)。寬耗盡區(qū)和大界面面積是保證光生載流子生成以及電荷分離和輸運(yùn)的兩個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特征,然而目前基于傳統(tǒng)垂直和橫向構(gòu)型的二維異質(zhì)結(jié)存在界面面積和耗盡區(qū)不平衡的問(wèn)題,嚴(yán)重限制了光生載流子的產(chǎn)生和分離,基于它們的各種光電器件仍然難以達(dá)到預(yù)期的性能。針對(duì)以上挑戰(zhàn),翟天佑教授團(tuán)隊(duì)提出一種具有橫向和垂直界面共存的Bi2Se3/Bi2SexOy混合異質(zhì)結(jié),獨(dú)特的異質(zhì)結(jié)幾何形狀為異質(zhì)結(jié)提供了巨大的界面面積和寬的耗盡區(qū),顯著提高了器件的整體光電性能,在紫外、可見(jiàn)到近紅外區(qū)域的寬光譜范圍內(nèi)均具有出色的圖像傳感能力。 |