Unipolar barrier photodetectors based on van der Waals heterostructures

光电探测器 异质结 光电子学 材料科学 暗电流 范德瓦尔斯力 比探测率 二硫化钼 二硫化钨 石墨烯 光电流 红外线的 响应度 光学 纳米技术 物理 量子力学 分子 冶金
作者
Yunfeng Chen,Yang Wang,Zhen Wang,Yue Gu,Yan Ye,Xuliang Chai,Jiafu Ye,Yan Chen,Runzhang Xie,Yi Zhou,Zhigao Hu,Qing Li,Lili Zhang,Fang Wang,Peng Wang,Jinshui Miao,Jianlu Wang,Xiaohong Chen,Wei Lü,Peng Zhou
出处
期刊:Nature electronics [Nature Portfolio]
卷期号:4 (5): 357-363 被引量:476
标识
DOI:10.1038/s41928-021-00586-w
摘要

Unipolar barrier structures are used to suppress dark current in photodetectors by blocking majority carriers. Designing unipolar barriers with conventional materials is challenging due to the strict requirements of lattice and band matching. Two-dimensional materials have self-passivated surfaces and tunable band structures, and can thus be used to design unipolar barriers in which lattice mismatch and interface defects are avoided. Here, we show that band-engineered van der Waals heterostructures can be used to build visible and mid-wavelength infrared unipolar barrier photodetectors. Our nBn unipolar barrier photodetectors, which are based on a tungsten disulfide/hexagonal boron nitride/palladium diselenide heterostructure, exhibit a low dark current of 15 pA, a photocurrent of 20 μA and a detectivity of 2.7 × 1012 cm Hz1/2 W−1. Our pBp unipolar barrier photodetectors, which are based on a black phosphorus/molybdenum disulfide/graphene heterostructure, exhibit a room-temperature detectivity of 2.3 × 1010 cm Hz1/2 W−1 in the mid-wavelength infrared region under blackbody radiation. The pBp devices also show a dichroic ratio of 4.9 under blackbody radiation, and a response time of 23 μs under 2 μm laser illumination.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
解放之鼓关注了科研通微信公众号
1秒前
积极芙完成签到 ,获得积分10
2秒前
小马甲应助南提采纳,获得10
2秒前
诗诗好饿发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
张晶晶发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小浣熊发布了新的文献求助10
6秒前
xiongyh10完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
洪雨欣发布了新的文献求助10
6秒前
刘威发布了新的文献求助10
6秒前
1AN完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
烟花应助负责从丹采纳,获得10
6秒前
7秒前
jmn发布了新的文献求助30
8秒前
探索未知应助白白采纳,获得10
9秒前
wanci应助白白采纳,获得10
9秒前
9秒前
willa完成签到,获得积分10
9秒前
郭志成完成签到 ,获得积分10
9秒前
Gavin发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Zzh关注了科研通微信公众号
11秒前
fy发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
天天快乐应助canghong采纳,获得10
11秒前
852应助123采纳,获得10
12秒前
14秒前
14秒前
压力小子完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
无花果应助renshiq采纳,获得50
16秒前
mingyu完成签到,获得积分10
16秒前
研友_VZG7GZ应助张滢蕊采纳,获得10
17秒前
animato完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 300
Higher taxa of Basidiomycetes 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4678157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4055195
关于积分的说明 12539511
捐赠科研通 3749595
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2071077
邀请新用户注册赠送积分活动 1100067
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 979567