Nano Res.│先进微纳表征技术助力二维材料光电探测器的快速发展
背景介绍
光电探测器的发展取决于探测材料的升级、换代,近年来广受关注的二维材料因其独特的原子层状结构及其优异的光学、电学性质(强的光与物质相互作用、层数诱导可调带隙、高载流子迁移率等),使其在光电探测领域展现出极大的应用前景(各向异性内禀偏振探测、超快响应下位置灵敏探测、多层范德华异质结宽波段探测等),是新一代光电材料与探测器技术候选者之一。然而,随着探测材料从传统的三维薄膜向二维原子层的转变,其载流子输运、光学跃迁等物理行为表现出了量子特性,对于表面/界面态及其密度的调控使得器件性能进一步优化显得尤为重要。因此,澄清二维层状材料光电转换过程及其内在物理机制是新型纳尺度光电探测器发展的必要条件。先进的微纳表征手段可助力我们“看到”二维材料的本质光电特性,揭示这类新材料、新器件背后的“神秘面纱”。
成果简介
中国科学院上海技术物理研究所胡伟达团队围绕当前二维材料光电探测器发展中遇到的瓶颈问题,从微观形貌、光学散射与吸收、高空间分辨光电流、异质结能带剪裁、近场光调控等多角度介绍了微纳表征技术对于探测材料及器件性能的关键基础问题研究的先进性,展望了其在二维材料光电探测器领域的发展现状和重要进展,对推动新型二维材料光电探测器的发展与应用具有重要意义。
作者简介
胡伟达,中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室研究员,博士生导师。中国青年科技奖获得者。第一、通讯发表Nat Commun、Sci Adv、Adv Mater等期刊论文100余篇,总被引9000余次,h因子52。该工作获国家自然科学基金、中科院前沿局、上海市科委资助。
胡伟达课题组研究方向:1)低维材料红外探测器研制,包含二维材料(如Black Phosphorus, Black Arsenic–Phosphorus, PdSe, PdSeS, Tellurium等)和窄带隙纳米线(如InAs、InGaAs、InP等);2)碲镉汞薄膜红外探测器的物理和应用,包括长波红外探测器、长波-中波双色红外探测器和中波红外雪崩二极管。
胡伟达课题组主页:http://people.ucas.ac.cn/~huweida?language=en
文章信息
Fang Zhong, Hao Wang*, Zhen Wang, Yang Wang, Ting He, Peisong Wu, Meng Peng, Hailu Wang, Tengfei Xu, Fang Wang, Peng Wang, Jinshui Miao & Weida Hu*. Recent progress and challenges on two-dimensional material photodetectors from the perspective of advanced characterization technologies. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-020-3247-1.
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