SCMs|原位集成光浮栅的多层SnS2/少层MoS2异质结用于高性能光电探测器与光学成像

自单层MoS₂光电晶体管问世以来，二维层状材料一直被认为是实现下一代新型光电器件与系统的最引人瞩目的候选材料之一。然而，大多数报道的二维层状材料光电探测器都存在一些缺点，如响应率低、暗电流大、比探测率低、开关比低、响应速率慢等。

近日，中山大学姚健东副教授和桂林航天工业学院邓泽祥博士等人在Science China Materials发表研究论文，通过堆叠由大气压化学气相沉积技术所生长的MoS₂和SnS₂纳米片，制备出了多层SnS₂/少层MoS₂范德华异质结。

本文要点：

1) 相应的SnS₂/MoS₂异质结光电探测器展示出了具有竞争力的综合性能：大开关比（171）、高响应率（28.3 A W^-1）以及出色的比探测率（1.2 × 10¹³ Jones）。

2) 该器件还实现了响应/恢复时间低至1.38 ms/600 µs的超快响应速率。

3) 该器件优异的性能与SnS₂/MoS₂异质结的II型能带排列以及原位形成的无缝光浮栅的协同作用相关，这有助于分离光激发的电子-空穴对，并延长非平衡载流子的寿命。

4) 得益于出色的光敏性，该SnS₂/MoS₂器件实现了概念验证的光学成像应用。

本研究为实现具有优异综合性能的先进光电探测器提供了独特视角。

文章信息

Yi H., Yang H., Ma C., et al. Multilayer SnS₂/few-layer MoS₂ heterojunctions with in-situfloating photogate toward high-performance photodetectors and optical imaging application. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2338-9

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