第一作者：汤明炜

通讯作者：杨青

通讯单位：浙江大学、山西大学

研究亮点：

1. 利用气-液-固生长法制备了基于CdS和CdTe材料的核壳纳米带结构。

2. 该结构抑制了纯CdS纳米带与氧气的表面反应，显著提高了纳米带探测器的探测速度。

3. 两种半导体材料的混合拓宽了探测光谱范围。

一维纳米结构具备大表体比、大电子迁移率和小尺寸等性能，能够大大提高电子器件的性能因而被广泛研究。基于一维纳米结构的探测器拥有更好的光学和电学性能比如更高的探测灵敏度，可以被应用到光通信、成像和单光子探测等领域。

CdS是一种在可见光波段应用比较广泛的材料，但是由于CdS的一维纳米结构会与氧气有较强的表面反应，基于这种结构的探测器存在着灵敏度与探测速度的矛盾。

有鉴于此，浙江大学杨青课题组利用基于CdS和CdTe的核壳纳米带巧妙抑制了CdS与氧气的表面反应，显著提高了纳米带探测器的探测速度。

图1 CdS-CdS_xTe_1-x-CdTe核壳结构纳米带探测器原理图

作者通过气-液-固生长法在CdS纳米带的表面引入本征表现出p型的CdTe材料，由于特殊的生长条件，CdTe与CdS之间形成了掺杂材料CdS_xTe_1-x，最终获得的CdS-CdS_xTe_1-x-CdTe核壳结构纳米带光探测器，其响应速度达到了11ms，是所有报道的基于CdS的光探测器中响应速度最快的光探测器。

该探测器响应速度的提升主要是因为CdS层、CdS_xTe_1-x层和CdTe层之间形成了核壳异质结构，抑制了纳米带的表面反应。该CdS-CdS_xTe_1-x-CdTe核壳结构纳米带光探测器的光谱范围覆盖了355到785 nm，相比纯CdS或者CdTe纳米结构光探测器，其光谱响应范围都大大拓宽。此外，响应率和3 dB带宽也分别达到了1520 A/W和22.9 KHz。

综上，该探测器在响应率，光谱响应，响应速度方面有着很高的性能，因而在光传感，光通信和成像等实际应用领域有着广泛的应用前景。

参考文献：

Tang M,Xu P, Wen Z, et al. Fast response CdS-CdS_xTe_1–x-CdTe core-shell nanobelt photodetector[J]. Science Bulletin, 2018.

DOI: 10.1016/j.scib.2018.08.003

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927318303785

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