成果介绍
基于2D异质结的宽带光电探测器近年来受到广泛关注，在生化分析、光通信等领域具有广泛的应用潜力。基于非对称肖特基结的光电探测器由于其超低暗电流和改进的光电探测性能而表现出吸引人的光电性能。然而，由于费米能级钉扎效应或2D沟道能带结构与金属电极之间的大不匹配，很难用2D半导体调谐肖特基势垒。
有鉴于此，近日，中科院长春光机所李绍娟研究员团队展示了一种基于半金属Td-MoTe2/双极性半导体WSe2/Ti的宽带光电探测器，覆盖可见到红外波长。开尔文探针力显微镜表征揭示了Td-MoTe2和WSe2之间的良好匹配的能带对齐，这使得肖特基势垒可以被栅极电压广泛调制，从而导致光电流的可重构极性转变。空间分辨的光电流成像表明，在不同的偏置电压下，两端的不对称结主导了光电流的产生。施加栅极电压改变WSe2的费米能级，从而调制肖特基势垒，从而提高载流子输运和光电转换能力。结果，该器件在1.2 mW/cm2的光功率下，响应率提高了417%，探测率提高了1183%。这项工作证明了具有非对称肖特基触点的2D范德华场效应晶体管在宽带、高性能和可调谐光探测方面的潜在应用。
图文导读
图1. Td-MoTe2/WSe2光电探测器的结构和在532 nm处的光电特性。
图2. 光电探测器的宽带光电特性。
图3. 栅极调制下FET的可重构极性转变。
图4. 栅极调制下Td-MoTe2/WSe2性能的增强。
文献信息
Bipolar Tunable Field-Effect Transistor Based on the Td-MoTe2/WSe2 Heterojunction with Reconfigurable Polarity Transition for Enhanced Photodetection
（ACS Photonics, 2024, DOI:10.1021/acsphotonics.4c01378）
文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.4c01378
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