最近,北京大学化学与分子工程学院彭海琳课题组通过直接转移法实现了高迁移率二维半导体Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结结构的构筑,并将这类异质结应用到的短沟道场效应晶体管和红外探测器中。研究人员通过高分子辅助转移方法将石墨烯转移到二维Bi2O2Se上,然后刻蚀掉Bi2O2Se表面的石墨烯,显露出Bi2O2Se沟道。覆盖在Bi2O2Se沟道两侧的石墨烯保持了很好的单晶特性和与Bi2O2Se的良好接触。在短沟道场效应晶体管的应用中,基于Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结,50纳米栅长的场效应晶体管很好地被构建出来并显示出了很好的n型晶体管的特性与栅控能力。而在光电器件方面,形成于接触界面的Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结具有很低的能垒,这一特点使得光生载流子能被高效地注入到两端的电极,实现了对红外波段的激光很好的响应。由此,基于Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结显示其在半导体器件应用的良好前景。该研究成果以“Exploitation of Bi2O2Se /graphene van der Waals heterojunction for creating efficient photodetectors and short‐channel field‐effect transistors”为题发表于2019年8月11日的InfoMat上(10.1002/inf2.12025)。该工作得到了来自国家自然科学基金委等项目的资助。