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窄线宽激光技术研究进展(特邀)近年来,由高效吸光材料(如量子点、碳纳米管和钙钛矿)和石墨烯形成的复合光电探测器受到广泛的关注。吸光材料中的光生载流子能有效地转移到高迁移率的石墨烯通道中,从而实现超高光响应增益。然而,由于吸光材料与石墨烯界面处存在大量陷阱态,这种光电探测器的响应速度通常较慢,制约了其在高频场景下的应用。
最近,香港中文大学的研究人员通过在石墨烯/硅复合光电探测器中插入化学气相沉积法生长的大面积、高质量单层二硫化钼(MoS2)薄膜,可以同时实现超快的响应时间(17 ns)和超高的响应度(3×104 A/W)。在光照下,硅中的光生载流子通过量子隧穿效应穿过MoS2势垒到达石墨烯通道,同时表面无悬挂键的二维MoS2能够有效地钝化界面、减少陷阱态。此光电探测器与无MoS2隧穿层的器件相比响应速度提高了3个数量级。这种加入界面隧穿/钝化层的思路也可以拓展到其他类似的器件结构中,并有望用来提高包含其他吸光材料的石墨烯复合光电探测器的性能。
来源:X-MOL