具有超薄Al_(2)O_(3)钝化层的高性能近红外PtSe_(2)/n-Ge异质结光电探测器

作     者：朱清海 陈叶馨 朱笑东 孙一军 程志渊 徐敬 徐明生 Qinghai Zhu;Yexin Chen;Xiaodong Zhu;Yijun Sun;Zhiyuan Cheng;Jing Xu;Mingsheng Xu

作者机构：School of Micro-Nano ElectronicsState Key Laboratory of Silicon MaterialsZhejiang UniversityHangzhou 310027China State Key Laboratory of Silicon MaterialsSchool of Materials Science and EngineeringZhejiang UniversityHangzhou 310027China College of Information Science&Electronic EngineeringZhejiang UniversityHangzhou 310027China Key Laboratory of Ocean Observation-Imaging Testbed of Zhejiang ProvinceOcean CollegeZhejiang UniversityZhoushan 316021China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(62090030/62090031,51872257,51672244,and 62274145) the National Key R&D Program of China(2021YFA1200502) the Natural Science Foundation of Zhejiang Province(LZ20F040001) Zhejiang Province Key R&D programs(2020C01120) 

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

年 卷 期：2023年第66卷第7期

页      码：2777-2787页

摘      要：二维(2D)材料正被广泛用于宽带响应光电探测器(PD).然而,基于2D材料的宽带响应PD通常对红外波长的响应较差.在此,我们报告了垂直PtSe_(2)/超薄Al_(2)O_(3)/Ge PD在近红外照明下的优异光响应性能.我们直接硒化沉积在Al_(2)O_(3)/Ge上的Pt膜以形成PtSe_(2)层.超薄Al_(2)O_(3)钝化层起到表面改性的作用,有效地削弱了光生载流子的复合.在1550 nm的光照下,我们的PtSe_(2)/超薄Al_(2)O_(3)/Ge PD的工作面积为50μm×50μm,并在零偏压下获得了4.09 A W^(-1)、32.6/18.9μs的大响应度和快速上升/下降时间.在-5 V的外加电压下,PtSe_(2)/超薄Al_(2)O_(3)/Ge PD的响应度和响应速度分别高达38.18 A W^(-1)和9.6/7.7μs.我们发现器件的工作面积对光响应特性有很大的影响.此外,我们证明PtSe_(2)/超薄Al_(2)O_(3)/Ge PD阵列在室温下显示出了优异的紫外、可见光和红外成像能力.我们的研究表明,PtSe_(2)/超薄Al_(2)O_(3)/Ge异质结在设计具有优异近红外响应性能的新兴宽带光电子器件方面具有巨大的应用前景.

主 题 词：2D PtSe_(2) germanium passivation layer near-infrared photodetector 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-022-2402-3

馆 藏 号：203121620...