Al@Al2O3 core-shell plasmonic design for the dilemma between high responsivity and low dark current of MoS2 photodetector

响应度 光电探测器 等离子体子 暗电流 光电子学 材料科学 壳体(结构) 芯(光纤) 纳米技术 复合材料
作者
Ziquan Shen,Wan-Yu Wang,Z H Xu,Kaixi Shi,Jinhua Li,Xuan Fang,Mingze Xu
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (22)
标识
DOI:10.1063/5.0236152
摘要

The localized surface plasmon resonance (LSPR) effect induced by metal nanoparticles (NPs) can solve the problem of low light absorption in two-dimensional (2D) materials limited by atomic scale. However, the accompanying problem is the rise in dark current due to plenty of electrons from metal NPs injecting into the 2D materials, which decreases the performance of plasmonic photodetectors. Here, we designed the structure of Al NPs coated with Al2O3 by low temperature oxidation treatment method to balance the dilemma between high photoresponse and low dark current. Raman spectrum and finite-difference time-domain simulations were used to verify that Al2O3 does not affect the LSPR effect of Al NPs. Compared to that of the pristine MoS2/Al photodetector, the MoS2/Al@Al2O3 plasmonic photodetector achieved a fourfold decrease in dark current, threefold increase in detectivity, and 1.5-fold increase in responsivity. As a result, the optimized plasmonic device achieves a high responsivity of ∼1719 A/W, an excellent detectivity of ∼6.0 × 1011 Jones, and an ultra-fast response speed of ∼15 ns. Our work reveals that constructing metal NPs covered by ultra-thin oxide layer is a feasible strategy for plasmonic photodetectors to decrease dark current and achieve high performance index.
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
龙在天涯完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
djbj2022完成签到,获得积分10
13秒前
baitaowl完成签到 ,获得积分10
14秒前
calphen完成签到 ,获得积分10
16秒前
AU完成签到 ,获得积分10
17秒前
ESC惠子子子子子完成签到 ,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助研友_qZAaGZ采纳,获得10
23秒前
开心夏旋完成签到 ,获得积分10
25秒前
30秒前
张振宇完成签到 ,获得积分10
33秒前
39秒前
研友_qZAaGZ完成签到,获得积分10
40秒前
又又完成签到,获得积分10
41秒前
shuangfeng1853完成签到 ,获得积分10
42秒前
研友_qZAaGZ发布了新的文献求助10
44秒前
leave完成签到 ,获得积分10
47秒前
hsrlbc完成签到,获得积分10
49秒前
小刺猬完成签到,获得积分10
52秒前
庄海棠完成签到 ,获得积分10
57秒前
violetlishu完成签到 ,获得积分10
59秒前
小許要看文献完成签到,获得积分10
1分钟前
小豆芽博士完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研通AI5应助djbj2022采纳,获得80
1分钟前
lilylwy完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
笨笨忘幽完成签到,获得积分10
1分钟前
感性的神级完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
songzj发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
陈默完成签到 ,获得积分10
1分钟前
激昂的南烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
summer完成签到,获得积分10
1分钟前
djbj2022发布了新的文献求助80
1分钟前
zeannezg完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
崩溃完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3788357
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333722
关于积分的说明 10263216
捐赠科研通 3049630
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673639
邀请新用户注册赠送积分活动 802120
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760511