Enhancing and Broadening the Photoresponse of Monolayer MoS2 Based on Au Nanoslit Array

材料科学 光探测 光电探测器 二硫化钼 单层 光电流 半导体 光电子学 带隙 光电效应 吸收(声学) 纳米技术 复合材料 冶金
作者
Feiying Sun,Changbin Nie,Jintao Fu,Wen Xiong,Yizhou Zhi,Xingzhan Wei
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (22): 26245-26254 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsami.2c05038
摘要

Two-dimensional molybdenum disulfide (MoS2), featuring unique optoelectronic properties, has attracted tremendous interest in developing novel photodetection devices. However, the limited light absorption and small carrier transport rate of the monolayer MoS2 result in low photoresponse, and the large band gap limits its detection range in the visible region. In this study, we propose a nanoslit array-MoS2 hybrid device architecture with enhanced and broadened photoresponse. The nanoslit array can localize free-space light to achieve strong interactions with MoS2, and acts as the channel to improve charge transport. As a result, the Au nanoslit array-MoS2 hybrid detector exhibits a nearly 100-fold increase in photocurrent compared to the pure MoS2 device. More importantly, the hybrid device can broaden the photoresponse to the optical communication band of 1550 nm which is lower than the band gap of MoS2, by efficiently utilizing the hot carriers generated by the Au nanoslits. The experimental results are supported by both theoretical analysis and numerical simulation. Since our demonstration leverages the engineering of the hybrid photodetectors with metal nanostructures rather than semiconductor materials, it should be universal and applicable to other devices for broadband, high-efficiency photoelectric conversion.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
1秒前
1秒前
dhts应助聪明的海菡采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
领导范儿应助cxr采纳,获得10
2秒前
鳗鱼惋庭完成签到,获得积分10
2秒前
lbwlhdyb完成签到,获得积分10
3秒前
FashionBoy应助Chenyol采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
曹艳龙发布了新的文献求助10
6秒前
shhyyds发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
DC完成签到,获得积分10
10秒前
小二郎应助文艺的毛巾采纳,获得10
10秒前
10秒前
pei发布了新的文献求助30
10秒前
今后应助xiaohuang采纳,获得10
11秒前
11秒前
ZOE应助标致的山水采纳,获得30
11秒前
虚度30年完成签到,获得积分10
11秒前
派大星发布了新的文献求助10
13秒前
李健应助蔡蔡采纳,获得10
13秒前
13秒前
今后应助keplek采纳,获得10
14秒前
虚度30年发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
白象发布了新的文献求助10
15秒前
踏实念云完成签到,获得积分10
15秒前
铜锣烧发布了新的文献求助10
15秒前
愤怒的似狮完成签到 ,获得积分10
16秒前
16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
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5964185
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7229504
关于积分的说明 15969302
捐赠科研通 5100613
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2740244
邀请新用户注册赠送积分活动 1703269
关于科研通互助平台的介绍 1619508