Ultrasensitive Photodetection and Metal‐Semiconductor Transition in Bi2S3 Phototransistor

光探测 材料科学 半导体 光电二极管 光电子学 光电探测器
作者
Yujue Yang,Zhidong Pan,Xueting Liu,Huafeng Dong,Xin Zhang,Fu‐Gen Wu,Nengjie Huo
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:13 (5) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/adom.202402501
摘要

Abstract Bismuth sulfide (Bi 2 S 3 ) single crystal shows a great advantage of the direct band gap, high photo‐absorption, and non‐toxic elements. The ideal prerequisites for ultrasensitive photodetector is low noise and high gain, which are however not simultaneously present in existing Bi 2 S 3 photodetectors. Herein, a three‐terminal phototransistor based on Bi 2 S 3 flakes, achieving both low noise and high photo‐gain for ultrasensitive photodetection capability is developed. By applying negative gate voltage, the Bi 2 S 3 channel is depleted, leading to a low noise spectral density of 3.3 × 10 −12 A Hz −1/2 . Leveraging the photo‐gating effect, a high photo‐gain of ≈10 8 is also yielded. These two factors have led to a high responsivity of 3 × 10 8 A/W and high detectivity up to 1.6 × 10 15 Jones at 635 nm, which have surpassed that in commercial and newly emerging photodetectors. Through the temperature‐dependent electrical transport and photo‐response measurement, the phototransistor demonstrates an interesting metal‐semiconductor transition due to the strong electron‐electron interactions by applying positive gate voltage for high levels of electron doping. A suppressed hysteresis and persistent photoconductivity are observed at low temperatures, suggestive of the existence of trap states. This work develops the Bi 2 S 3 photo‐transistor with ultrasensitive photodetection and metal‐semiconductor transition, providing a promising system for strong correlation effects and photodetector 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
Lucas的应助被一个小胖子采纳,获得10
刚刚
ldz完成签到,获得积分10
刚刚
渡人舟的应助被charles采纳,获得10
1秒前
2秒前
优秀的傲南完成签到,获得积分10
2秒前
qinruijun发布了新的文献求助10
2秒前
高贵老太完成签到,获得积分10
2秒前
一团毛线完成签到,获得积分10
2秒前
Aintzane完成签到 ,获得积分10
2秒前
传奇3的应助被Xyy628采纳,获得10
3秒前
丘比特的应助被Humingyu采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
stray1221发布了新的文献求助10
4秒前
鳗鱼盼山发布了新的文献求助10
4秒前
刺猬烤五花的应助被叫叫秋采纳,获得10
4秒前
liuchunmeng发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
慕青的应助被KK采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
zzzzz完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
光亮雨寒完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
慎独完成签到,获得积分10
9秒前
豌豆射手发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
复杂千亦发布了新的文献求助10
12秒前
cokoo发布了新的文献求助30
13秒前
结实的秋天完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
桑白皮完成签到,获得积分10
13秒前
情怀的应助被wuuser采纳,获得10
13秒前
helf_tender发布了新的文献求助10
13秒前
激昂的青梦完成签到,获得积分10
13秒前
sirius发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
anthonykk发布了新的文献求助10
15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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7896540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9405363
关于积分的说明 20867640
捐赠科研通 7499721
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3359615
关于科研通互助平台的介绍 2497891
邀请新用户注册赠送积分活动 2388909