二硒化钨薄片-氧化铟纳米线复合近红外光电探测器

现有的红外探测器通常采用了传统的窄带隙半导体作为感光材料,为了提高探测灵敏度、缩短器件响应时间、减小背景噪声的影响,这些器件的正常工作需要液氮制冷环境,这使得器件的应用场合和工作时长受到极大限制。

因此,如何实现室温条件下对红外光的高响应率和高探测率已成为红外探测领域的核心难点问题。近年来,随着低维纳米材料(如石墨烯、二维过渡金属硫化物)等新材料体系的构建,为实现新型的室温高性能红外探测器提供了新的思路和有效的途径,已经成为当前红外光电探测器前沿研究的焦点。

二硒化钨薄片-氧化铟纳米线复合近红外光电探测器图片

与传统光电材料相比,低维材料在一些半导体性能等方面表现出独特的优势,但低维材料较薄的原子层级的厚度也使得其在与光相互作用时不能像体材料那样实现完全吸收,因此光的利用效率很低,进而抑制了器件的光响应率和探测率。

为了克服现有技术的不足,研究人员制备了一种二硒化钨薄片-氧化铟纳米线复合近红外光电探测器,其制备过程包括:

(1)采用化学气相沉积的方法生长In2O3纳米线;

(2)将步骤(1)制备的In2O3纳米线物理转移到一Si/SiO2衬底上;

(3)利用电子束光刻技术、热蒸镀金属电极制备单根In2O3纳米线的背栅晶体管器件;

(4)采用机械剥离的方法在另一Si/SiO2衬底上制备WSe2的纳米薄片;

(5)将步骤(4)制备的WSe2的纳米薄片转移到步骤(3)制备的In2O3纳米线的背栅晶体管器件上,得到二硒化钨薄片-氧化铟纳米线复合结构。

二硒化钨薄片-氧化铟纳米线复合结构能将感光材料与导电沟道分离,用于吸收近红外光,宽带隙的导电材料受栅压调控可获得极低的暗电流,同时,通过两种材料间的能带匹配设计,使得界面处形成能带弯曲,光生载流子在界面的积累形成的局域电场调节沟道电导,获得高响应与高探测率。

 

 

微信公众号

 

钨钼视频

月初国内钨价暂稳运行,因现货市场资源目前仍处于偏少区间,商家多表现出惜售挺价意向,但需求面并没有明显好转,市场成交高位疲软,观望情绪偏多,钨市行情......

 

钨钼音频

月初国内钨价暂稳运行,因现货市场资源目前仍处于偏少区间,商家多表现出惜售挺价意向,但需求面并没有明显好转,市场成交高位疲软,观望情绪偏多,钨市行情......