金属有机框架集成二维层状材料用于高性能短波红外光探测

作     者：王发坤 吴洁 张悦 杨思捷 张娜 李会巧 翟天佑 Fakun Wang;Jie Wu;Yue Zhang;Sijie Yang;Na Zhang;Huiqiao Li;Tianyou Zhai

作者机构：State Key Laboratory of Materials Processing and Die&Mould TechnologySchool of Materials Science and EngineeringHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(21825103 and 51727809) the Natural Science Foundation of Hubei Province(2019CFA002) the Fundamental Research Funds for the Central Universities(2019kfyXMBZ018) China Postdoctoral Science Foundation(2021M691108) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2022年第65卷第2期

页      码：451-459页

摘      要：工作在短波红外区域的光电探测器因其在商业和军事领域的广泛应用而备受重视,窄带隙二维层状材料(2DLM)被认为是构筑下一代高性能红外光电探测器的潜在候选者.然而,这类材料在原子级厚度时光吸收较弱,致使其探测性能难以满足实际需求.在本文中,我们提出了一种通过集成具有优异光吸收特性的金属有机骨架(MOF)纳米粒子和高迁移率的2DLM来设计高性能短波红外光电探测器的策略,并通过构筑MOF/2DLM(Ni-CAT-1/Bi_(2)Se_(3))混合异质结光电探测器演示了该策略的可行性.由于光生载流子从MOF转移到Bi_(2)Se_(3),集成在Bi_(2)Se_(3)层上的MOF纳米颗粒使异质结的光电流增加了2-3个数量级.该混合异质结光电探测器在1500 nm光照下的响应度和探测度分别达4725 A W^(−1)和3.5×10^(13) Jones.如此优异性能主要源于增强的光吸收和光门控效应的协同作用.本文提出的集成MOF光敏材料和2DLM的策略为未来构建高性能短波红外光电探测器提供了思路.

主 题 词：光电探测器 光探测 响应度 高迁移率 原子级 短波红外 金属有机框架 光敏材料 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 080501[080501] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-021-1781-y

馆 藏 号：203105174...