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上海技物所在二维半导体光电探测研究中取得进展

上海技物所在二维半导体光电探测研究中取得进展

  中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室胡伟达、王建禄等研究人员在利用铁电聚合物极化对二维半导体带隙调控及其高性能光电探测方面取得新进展。相关成果发表在Advanced MaterialsAdvanced 腾讯分分彩 Materials 27, 6575–6581 (2015)DOI: 10.1002/adma.201503340)上,并被编辑选为期刊卷首(DOI: 10.1002/adma.201570283)。

  近年来,二维半导体材料在光电探测领域的研究受到高度关注。基于场效应管结构,利用外置栅压耗尽二维半导体沟道的载流子,是该类光电器件实现高灵敏探测主要途径。胡伟达、王建禄等构建了铁电聚合物P(VDF-TrFE)替代传统氧化物的铁电场效应结构,利用铁电极化形成的内建电场耗尽沟道载流子,实现了低功耗、高可靠性、高灵敏光电探测器的制备(器件探测率达2.2×1012 Jonesλ=635nm)。此外,铁电极化形成的巨内建电场,可使得二维过渡金属硫属化合物表面重构,从而实现了对二维半导体能带结构的调控,进而延展了过渡金属硫属化合物二硫化钼光电探测波长,探测截至波长从850nm延伸至1550nm的短波红外。这项工作提供了利用铁电极化局域场操控二维材料能带结构及光电特性新方法,为推进二维材料在光电子器件及电子器件等领域的应用都具有重要意义。

  该项工作得到了国家自然科学基金委、科技部和中腾讯分分彩科院的经费支持。

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