ACS Photonics：基于2D Te/石墨烯范德华异质结的室温黑体敏感且快速的红外光电探测器

成果介绍

新兴的低维材料在实现下一代室温黑体敏感型红外探测器方面具有潜力。低维Te作为一种窄带隙半导体，由于其空穴迁移率高、吸收率大、环境稳定性好等优点，一直是红外探测器研究关注的焦点。然而，制造具有低暗电流和快速速度的黑体敏感型Te基红外探测器仍然是一个挑战。

有鉴于此，近日，华中科技大学戴江南教授，吴峰副研究员和中科院上海技物所王振（共同通讯作者）等合作构建了基于Te和石墨烯的异质结器件，实现了从可见光到中红外的高探测率和快速响应时间。具体而言，在2 μm激光照射下，异质结光电探测器表现出1.04×10⁹ cm Hz^1/2 W^-1的探测率、28 μs的快速响应时间和良好的环境稳定性。此外，该光电探测器表现出室温黑体灵敏度，在零偏置下的峰值探测率高达3.69×10⁸ Hz^1/2 W^-1。进一步探索了线性阵列器件，并显示出潜在成像应用的良好性能均匀性。本文的研究工作表明，Te/石墨烯异质结探测器将成为下一代非制冷黑体敏感型红外光电探测器的竞争候选者之一。

图文导读

图1. Te/石墨烯异质结器件的结构和材料表征。

图2. Te/石墨烯光电探测器的工作机制。

图3. Te/石墨烯光电探测器在室温下的光电特性。

图4. Te/石墨烯线阵列光电探测器的制造和表征。

文献信息

Room-Temperature Blackbody-Sensitive and Fast Infrared Photodetectors Based on 2D Tellurium/Graphene Van der Waals Heterojunction

(ACS Photonics, 2022, DOI:10.1021/acsphotonics.2c00246)

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.2c00246