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成果介绍
PdSe2是近年来备受研究关注的一种二维材料，其独特的结构和优异的性质使其在电子学、光电子学以及其他领域展现出巨大的应用潜力。然而受限于2D-PdSe2较薄的厚度，基于PdSe2薄膜的2D-3D探测器的光吸收效率较低，响应速率较慢，阻碍了其进一步的应用。有鉴于此，闽南师范大学柯少颖教授团队通过简单的热辅助转换法(TAC)制得表面岛状形貌的PdSe2薄膜，借助纳米结构的量子效应极大的拓宽了器件的响应光谱(532 nm~2200 nm)。通过优化器件结构，在传统PN异质结结构的基础上结合Si外延技术，创新性提出了PdSe2/n--Si/n+-Si(2D/3D)类PIN结构光电探测器，实现了~106的高整流比。在532 nm激光照射下，器件具有67.3 mA/W的响应度和1.4×1011 Jones的比探测率。值得注意的是，对比采用相同方法制得的PdSe2 PN 2D-3D异质结光电探测器，PdSe2/n--Si/n+-Si类PIN结构光电探测器具备较高的整流比与响应度，而且器件的带宽也得到了极大的提升，高达~60 kHz。本报告不仅证明了PdSe2纳米岛材料在红外宽光谱探测领域具有广阔的应用前景，而且为将来设计基于二维材料光电探测器提供了新的思路与想法。图文导读![]()
图1. PdSe2薄膜的表征。
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图2. PdSe2/n--Si/n+-Si类PIN器件的光电性能测试。![]()
图3. PdSe2/n--Si/n+-Si类PIN器件及PN异质结器件性能对比。 ![]()
图4. PdSe2/n--Si/n+-Si类PIN器件的近红外图像传感示意图及电流映射图。
文献信息
High-Speed Self-Powered PdSe2/Si 2D-3D PIN-like Photodetector with Broadband Response Based on PdSe2 Quantum Island Structure
(ACS Appl. Mater. Interfaces., 2024, 16, 42577−42587)
文献链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.4c05063
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