- 1、本文档共69页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
摘要
宽带隙二维范德瓦尔斯(2DvdW)材料在半导体器件研究中引起人们的兴趣。由于
其特殊的宽带隙能带结构,使得其在光电探测等方面发展迅速。然而,仍有一些因素限
制了宽禁带二维半导体材料的性能,开发具有高响应度和快速响应的良好光电探测器仍
然具有挑战性。硒化锗(GeSe)作为二维宽带隙半导体(WBSs)的典型成员,因其优
2
异的柔性、优越的环境稳定性、超高的紫外吸收系数和显著的光谱选择性,在紫外光电
探测领域显示出巨大的潜力。然而,基于GeSe2的紫外探测器存在工作电压高、光电流
小的问题,阻碍了其实际成像应用。在本文中,构建了垂直堆叠的石墨烯/GeSe/石墨烯
2
范德华异质结,获得了具有优异性能的光电探测器;还基于宽禁带SnS2材料设计了一
种近裂隙GeSe/SnS/InSe异质结构自供电光电探测器,实现了高灵敏度的宽带光电探测。
2
主要的研究结果为:
(1)采用机械剥离和干法转移制备了垂直堆叠的石墨烯/GeSe/石墨烯范德华异质
2
结,系统分析了不同厚度GeSe2的载流子传输机制和几个重要光电参数。通过石墨烯电
极在GeSe2中高效收集光激发载流子,从而获得了出色的紫外检测性能。当用405nm波
长的激光照射时,响应度达到了37.1AW-1、比探测率为8.83×1011Jones以及在355nm
5
光照下显示出10的超高开/关比。此外,在GeSe2和石墨烯之间建立肖特基势垒并减小
通道长度,可将光响应速度提高到300。解决了其在实际应用中的超低光电流(pA)
和高工作电压,高功耗的问题。这些发现为未来垂直二维范德华异质结构光电探测器的
应用奠定了基础。
(2)将SnS作为空穴势垒层,制备了一种近裂隙的GeSe/SnS/InSe异质结构的高
22
性能自供电宽带光电探测器。该器件显示出0.57V的超高开路电压(VOC),在355nm
处具有1.87AW-1的高功率响应率,以及自供电模式下8µ的快速响应时间。基于近裂
隙的能带排列,具有高电子迁移率的InSe层可以有效地收集来自GeSe层的光生电子,
以提高转换效率。此外,界面处的单极空穴势垒可以抑制Langevin重组,从而导致VOC
增强。值得注意的是,器件中光电流的各向异性比增强到3.5,高于GeSe光电探测器和
其他各向异性器件。这项工作为实现高灵敏度偏振敏感宽带光电探测器提供了机会。
关键词:宽禁带半导体,GeSe,偏振,近裂隙,宽带光电探测器
2
ABSTRACT
2DvanderWalls(vdW)materialswithwidebandgaphavefollowedwithinterestintheresearchof
semiconductordevices.Andowingtotheirspecialwidebandgapenergybandstructure,theyhavedeveloped
rapidlyinphotoelectricdetection.Nevertheless,therearestillsomefactorsthatlimittheperformanceofwide
bandgap2Dsemiconductormaterials,developingagoodphotodetectorwithhighresponsivityandfastspeed
isstillcha
文档评论(0)