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杨国伟教授研究组在二维材料器件研究中取得重要进展

文章录入:叶芍君 文章编辑:叶芍君 点击数:3473 更新时间:2017-07-17

       杨国伟教授研究组最近在二维材料光电探测器研究中取得重要进展,相关成果发表于2017710日在线出版的国际材料科学重要学术刊物Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.201701823) (SCI影响因子12.1)

       光电探测器是将光信号转换为电信号的光电器件,其在探测、测量、自动化、光度量记、红外成像和遥感等多个领域有重要应用。现代光电子技术的迅猛发展对传统光电探测器提出新的要求包括更高的集成度、更优异的性能以及柔性可弯曲等等。显然,传统半导体光电材料无法满足这些需求。

       二维材料由于具有独特的结构和内禀特性而被认为在下一代光电探测器中有巨大的潜在应用。目前这些二维材料主要通过剥离法和化学气相沉积法制备。但是,这两种方法都难以实现工业级的大尺寸以及均匀化的器件材料,以及无法与现代器件集成化工艺兼容。脉冲激光沉积(PLD)由于其高效、稳定以及可扩展等优势迅速成为最有望实现与器件集成工艺相兼容的制备大尺寸高质量二维材料的手段之一。

       最近,杨国伟教授研究组的姚健东博士生首次采用金属性的拓扑绝缘体Bi2Te3作为电极,利用半导体性的SnSe作为光敏通道,成功地组装出全层状材料的超薄光探测器件。整个器件使用单一的PLD技术制备,大大地简化了工艺流程,具有很高的应用价值。器件的响应度达到5.5A/W,探测度达到6x1010cm Hz1/2W-1。由于全部采取超薄的层状构件,整个功能器件的厚度小于10nm,这可以大大地抑制短通道效应,在提高器件集成度上具有巨大潜力。另外,整个器件的超薄特性赋予了它优异的机械韧性,在数十次的弯曲下,其性能依然维持不变,有望在可穿戴电子设备中发挥重要作用。

       本研究得到国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目和中山大学光电材料与技术国家重点实验室的资助。

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文章来源:http://mse.sysu.edu.cn/node/771