先进电子材料与器件张阳教授团队在二维半导体光电性能调控方面取得新进展

发布者:曾昕发布时间:2021-11-30浏览次数:399

近日,电子信息学院先进电子材料与器件张阳教授团队在二维半导体光电性能调控方面取得新进展,相关成果以Thickness-dependently enhanced optoelectronic performance of surface charge transfer-doped ReS2 photodetectors为题发表在纳米电子学领域重要刊物Nano Research(影响因子:8.897)上。电子信息学院硕士研究生曾培宇为第一作者,吴章婷副研究员、张阳教授、河北师范大学的姚晓静副教授为共同通讯作者,电子信息学院郑鹏副教授、郑辉副教授和郑梁副教授、理学院研究生韩冬霜和苏伟涛教授、材料与环境工程学院霍德璇教授、东南大学王文辉博士和倪振华教授参与本工作。

二维过渡金属硫化物(TMDCs)具有丰富而独特的特性,包括高载流子迁移率、强光物质相互作用和相当大的带隙,成为未来电子和光电子器件的优秀候选材料。然而由于缺陷的存在,二维光电子器件存在响应慢和响应度低的问题,如何获得高性能的二维TMDCs光电子器件是推进应用的关键环节。

针对上述问题,本课题组首次利用表面电荷转移的改性方法对不同层数的TMDCs光电器件的性能进行调控,并研究了其厚度相关的物理机制。最终,通过选择层数获得了响应时间快(200ms)和响应度高(2000 A/W)的光电探测器件。本工作对推动二维TMDCs光电子器件的研究和应用具有重要意义。同时,本工作提出的厚度相关的掺杂效应作为一种新的机制,进一步加深了人们对低维材料光电性能调控的认识,有助于在同质半导体中制备不同功能的光电器件,如光电二极管和多用途光电探测器,为半导体器件设计提供了一种新方案。

    论文链接:https://doi.org/10.1007/s12274-021-3954-2

    该研究工作受浙江省自然科学基金和国家自然科学基金的支持。