An ultrasensitive self-driven broadband photodetector based on a 2D-WS 2 /GaAs type-II Zener heterojunction

光电探测器 异质结 光电子学 响应度 光探测 材料科学 量子效率 量子隧道 电容 范德瓦尔斯力 物理 电极 量子力学 分子
作者
Cheng Jia,Xiaowen Huang,Di Wu,Yongzhi Tian,Jiawen Guo,Zhihui Zhao,Zhifeng Shi,Yongtao Tian,Jiansheng Jie,Xinjian Li
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:12 (7): 4435-4444 被引量:83
标识
DOI:10.1039/c9nr10348a
摘要

High-performance broadband photodetectors have attracted extensive research interest because of their significance in optoelectronic applications. In this study, a highly sensitive room-temperature (RT) broadband photodetector composed of a WS2/GaAs type-II van der Waals heterojunction was demonstrated, which exhibited obvious photoresponse to broadband light illumination from 200 to 1550 nm beyond the limitation of the bandgaps. Impressive device performances were achieved in terms of a low noise current of ∼59.7 pA, a high responsivity up to 527 mA W-1, an ultrahigh Ilight/Idark ratio of 107, a large specific detectivity of 1.03 × 1014 Jones, a minimum detection light intensity of 17 nW cm-2 and an external quantum efficiency (EQE) up to 80%. Transient photoresponse measurements revealed that the present detector is capable of working at a high frequency with a 3 dB cutoff frequency up to 10 kHz and a corresponding rise/fall time of 21.8/49.6 μs. Notably, this heterojunction device demonstrated Zener tunneling behaviors with a threshold voltage of -4 V. The capacitance-voltage (C-V) properties of the heterojunction were investigated to understand the device performances. In addition, the as-fabricated device can function as an image sensor with an outstanding imaging capability. Considering the above superior features, the proposed WS2/GaAs type-II van der Waals heterojunction may find great potential in high-performance broadband photodetection applications.
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
刚刚
刚刚
huangyq完成签到,获得积分20
刚刚
科研通AI6.2的应助被凯nb1采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.2的应助被WYang采纳,获得10
1秒前
123455完成签到,获得积分10
1秒前
不知豆完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
llhy发布了新的文献求助10
2秒前
太叔若南完成签到 ,获得积分10
3秒前
shansimay发布了新的文献求助10
3秒前
wang完成签到,获得积分10
3秒前
平常芷波完成签到 ,获得积分10
3秒前
是小静不是晓敬完成签到 ,获得积分10
4秒前
jesse完成签到 ,获得积分10
4秒前
大气的妙之完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
yang发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小二郎的应助被谢老师采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
活力乐儿发布了新的文献求助10
5秒前
FashionBoy的应助被沉静颜演采纳,获得10
5秒前
bobo完成签到,获得积分10
5秒前
水长聿完成签到,获得积分10
6秒前
火影大王66完成签到,获得积分10
6秒前
DeepSleep完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
俊逸半青完成签到,获得积分10
7秒前
云淡风轻完成签到,获得积分10
7秒前
傻傻的盛男完成签到,获得积分10
7秒前
一颗苹果的应助被幸福无声采纳,获得10
7秒前
Mira完成签到,获得积分10
7秒前
院士郭发布了新的文献求助10
8秒前
唐怡婷完成签到,获得积分10
8秒前
Ying完成签到,获得积分20
9秒前
科研小郭完成签到,获得积分10
9秒前
郑5完成签到 ,获得积分10
9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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8136921
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9537941
关于积分的说明 21626827
捐赠科研通 7720678
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3420109
关于科研通互助平台的介绍 2545494
邀请新用户注册赠送积分活动 2461921