研究目的
研究由n型多层α-In2Se3和p型WSe2组成的异质结在光电探测器应用中的光电性能。
研究成果
WSe2/In2Se3异质结光电探测器展现出优异的光电性能，包括高光电流开关比、最大光响应度以及快速的光响应时间，显示出其在未来光电器件中的巨大潜力。
研究不足
该研究受限于多层材料的间接带隙和单层材料的光吸收率较低。潜在的优化方向包括提升晶体质量和采用更低功率密度以实现更高的响应度和外量子效率。
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基于二维WSe2/In2Se3异质结构的光电探测器
DOI：10.1088/1361-6528/ab519b
期刊：Nanotechnology
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
过去几年中，由二维（2D）层状半导体材料形成的异质结已得到广泛研究。这些范德华（vdW）结构在未来的电子和光电器件中展现出巨大潜力。然而，这类器件的光电性能受限于多层材料的间接带隙特性以及单层材料较低的光吸收能力。本研究首次制备了基于n型多层α-硒化铟（In2Se3）与p型二硒化钨（WSe2）异质结的光电探测器。多层α-In2Se3的直接带隙特性与WSe2/In2Se3异质结的II型能带排列，使器件在室温空气环境下表现出优异的光电性能：无光照时，在-1V偏压下暗电流被有效抑制至10-13 A量级，并获得7.37×103的高整流比；当采用650 nm激光照射时，典型异质结器件展现出超过1.24×105的光电流开关比、26 mA/W的最大光电响应度以及2.22 ms的快速光响应时间。此外，该异质结探测器在650-900 nm波长范围内均呈现显著光响应。这种由直接带隙多层材料构成的二维vdW异质结，在未来光电器件领域具有重要应用前景。
作者：
Bo Liu，Bin Tang，Fengjiao Lv，Yi Zeng，Jianhui Liao，Sheng Wang，Qing Chen
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