成果介绍
光电探测器是现代光电子系统的基础，广泛应用于环境监测、军事侦察、夜视成像、光谱分析和通信等领域。传统的光电探测器依赖于具有不同带隙的材料来检测不同波长的光。为了实现宽带光电探测，通常需要集成不同波段的探测器，但这增加了器件结构和制造过程的复杂性，以及成本。二维（2D）材料在原子水平上具有独特的机械、光学和物理性质，包括宽带响应范围、层依赖带隙、可调电子和光学特性以及高载流子迁移率，引起了广泛关注。与独立的二维材料相比，二维材料之间通过范德华（vdW）力形成的异质结表现出更优的光电探测性能。除了波长和强度外，偏振也是光的固有特性。虽然Ta2NiSe5、ReS2和PdSe2等2D材料在线偏振检测方面表现出了显著的能力。但是，缺乏能够有效区分右旋（σ+）和左旋（σ-）圆偏振光的2D材料。
有鉴于此，中国科学院长春光机所李绍娟研究员团队提出了一种基于PdSe2/2H-MoTe2异质结的自驱动光探测器：具备宽光谱探测范围与线圆偏振探测能力。它具有较宽的光谱响应范围（覆盖375-2200 nm），在532 nm波段下表现出7.3×103 A/W的显著响应率和8.5×1012 Jones的可观比探测率。即使在1310nm的近红外区域，它仍然具有20 A/W的高响应率。PdSe2/2H-MoTe2异质结的自供电光电探测能力同样出色，覆盖375至1550 nm的宽范围，响应率为243 mA/W，比探测率为6.46×1010 Jones，填充因子为0.8，外部量子效率为56.73%。最后，在PdSe2/2H-MoTe2异质结上同时实现线/圆偏振检测，为近红外全斯托克斯偏振探测器提供了一种强大的解决方案，具有高集成度、小型化和便携性。
图1 PdSe2/2H-MoTe2异质结光电探测器的制备及其基本特性
图2紫外-近红外宽谱探测能力
图4 器件光响应机制
图5 自驱动偏振探测与成像
【文章信息】
PdSe2/2H−MoTe2 Heterojunction Self-Powered Photodetector: Broadband Photodetection and Linear/Circular Polarization Capability. ( https://doi.org/10.1021/acsnano.4c12298)
中国科学院长春光机所车梦琦（硕士，现华南理工博士）、王彬（副研究员）、赵星宇（博士）为本文的共同第一作者；李绍娟研究员为本文的通讯作者
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