Quantum tailoring for polarization-discriminating Bi2S3 nanowire photodetectors and their multiplexing optical communication and imaging applications

光电探测器 光电子学 材料科学 多路复用 纳米线 光通信 光学 极化(电化学) 纳米技术 物理 电信 计算机科学 物理化学 化学
作者
Huaxin Yi,Churong Ma,Wan Wang,Huanrong Liang,Rui Cui,Weiwei Cao,Hailin Yang,Yuhang Ma,Wenjing Huang,Zhaoqiang Zheng,Yichao Zou,Zexiang Deng,Jiandong Yao,Guowei Yang
出处
期刊:Materials horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:10 (9): 3369-3381 被引量:39
标识
DOI:10.1039/d3mh00733b
摘要

In this study, cost-efficient atmospheric pressure chemical vapor deposition has been successfully developed to produce well-aligned high-quality monocrystalline Bi2S3 nanowires. By virtue of surface strain-induced energy band reconstruction, the Bi2S3 photodetectors demonstrate a broadband photoresponse across 370.6 to 1310 nm. Upon a gate voltage of 30 V, the responsivity, external quantum efficiency, and detectivity reach 23 760 A W-1, 5.55 × 106%, and 3.68 × 1013 Jones, respectively. The outstanding photosensitivity is ascribed to the high-efficiency spacial separation of photocarriers, enabled by synergy of the axial built-in electric field and type-II band alignment, as well as the pronounced photogating effect. Moreover, a polarization-discriminating photoresponse has been unveiled. For the first time, the correlation between quantum confinement and dichroic ratio is systematically explored. The optoelectronic dichroism is established to be negatively correlated with the cross dimension (i.e., width and height) of the channel. Specifically, upon 405 nm illumination, the optimized dichroic ratio reaches 2.4, the highest value among the reported Bi2S3 photodetectors. In the end, proof-of-concept multiplexing optical communications and broadband lensless polarimetric imaging have been implemented by exploiting the Bi2S3 nanowire photodetectors as light-sensing functional units. This study develops a quantum tailoring strategy for tailoring the polarization properties of (quasi-)1D material photodetectors whilst depicting new horizons for the next-generation opto-electronics industry.
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
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
3秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
3秒前
i2stay完成签到,获得积分0
4秒前
d_fishier完成签到 ,获得积分10
4秒前
yunt完成签到 ,获得积分10
4秒前
luo完成签到 ,获得积分10
7秒前
地球发布了新的文献求助10
8秒前
yoyo完成签到 ,获得积分10
8秒前
zhuxd完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
14秒前
赘婿应助kathy采纳,获得10
16秒前
17秒前
禾苗完成签到 ,获得积分10
20秒前
x夏天完成签到 ,获得积分10
22秒前
米鼓完成签到 ,获得积分10
23秒前
冷傲夏波完成签到 ,获得积分10
23秒前
Jancy05发布了新的文献求助10
23秒前
占那个完成签到 ,获得积分10
24秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
29秒前
loga80完成签到,获得积分0
29秒前
卞卞完成签到,获得积分10
30秒前
倩倩完成签到,获得积分10
34秒前
Yonckham完成签到,获得积分10
34秒前
wing完成签到 ,获得积分10
34秒前
如意的沉鱼完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
36秒前
addi111完成签到,获得积分0
36秒前
地球发布了新的文献求助10
42秒前
南攻完成签到,获得积分10
42秒前
Jancy05完成签到,获得积分20
45秒前
46秒前
46秒前
王一鸣完成签到 ,获得积分10
49秒前
苏222完成签到 ,获得积分10
51秒前
TYD发布了新的文献求助10
51秒前
慕青应助Jancy05采纳,获得10
52秒前
Owen应助jctyp采纳,获得10
53秒前
cly完成签到 ,获得积分10
56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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254788
关于积分的说明 17572315
捐赠科研通 5499208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716941