近期,吴翟副教授报道了在二维范德华异质结红外光电探测器领域的新进展,通过在图案化的硅衬底上原位制备大面积二维WS2薄膜,从而原位构建了具有II型异质结能带排列结构的WS2/Si异质结器件。该器件突破了WS2和Si的带隙限制,具备了超宽波段的光响应,响应波段范围覆盖了从深紫外的200nm到中红外的3043nm。同时,该器件还显示出了较高的红外光电探测性能,包括224mA/W的响应度,1.5 × 1012 Jones的探测率,高达10的6次方的电流开关比以及16/29微秒的快响应速度。同时,该器件还展示出了较为灵敏的偏振光响应特性,为在复杂环境下精确探测红外信号提供了保障。此外,通过设计阵列器件结构,成功制备出了一个4×4的红外探测器阵列,具备了较为均一的器件性能,并为红外成像应用奠定了基础。该项工作为探索二维纳米材料在红外探测领域的应用与集成提供了良好的借鉴。
该项工作以“In Situ Fabrication of 2D WS2/Si Type-II Heterojunction for Self-Powered Broadband Photodetector with Response up to Mid-Infrared”发表在物理类期刊《ACS photonics》(IF=6.88)上(ACS Photonics 2019, 6, 565-572.)该论文的第一作者为我院2017级硕士研究生吴恩平,通讯作者为吴翟副教授。该工作被选为“ACS Editors’ Choice”,并被编辑推荐免费开源获取。
该工作得到了国家自然科学基金以及郑州大学物理学科提升计划等项目的支持。
全文链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsphotonics.8b01675