研究目的
通过避免传统光刻方法带来的污染物并优化器件性能，开发基于无光刻金/硒氧化铋/金异质结构的高效宽带光电探测器。
研究成果
该研究成功展示了一种无需光刻的电极制备工艺，并通过优化器件沟道长度和退火温度，制备出了具有高光电响应度、良好量子效率及快速响应速度的高效光电探测器。这些器件展现出从360纳米至1090纳米的宽光谱响应范围。
研究不足
该器件的响应速度虽有所提升，但仍远低于金属/硒氧化铋结点处固有的皮秒级寿命。研究还指出，更高的退火温度会导致不良缺陷的形成，从而减缓器件响应速度。
1：实验设计与方法选择：
研究采用探针辅助金电极转移法，在氟金云母衬底上制备Au/Bi2O2Se/Au MSM结构以避免污染。通过优化器件退火温度来缩小金/硒氧化铋界面处的范德华间隙。
2：样品选择与数据来源：
以Bi2O3和Bi2Se3为前驱体粉末，在新鲜解理的氟金云母衬底上生长Bi2O2Se薄膜。
3：实验设备与材料清单：
自制石英管炉用于Bi2O2Se薄膜生长，光学显微镜（奥林巴斯BX46F）、原子力显微镜（Park XE7）、拉曼表征设备（普林斯顿ACTON SP2556光谱仪），以及配备单色仪的500瓦氙灯用于光谱响应测量。
4：7）、拉曼表征设备（普林斯顿ACTON SP2556光谱仪），以及配备单色仪的500瓦氙灯用于光谱响应测量。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：在光学显微镜下使用探针将金电极转移至Bi2O2Se薄膜上。器件在真空条件下退火以改善接触质量。通过光电流成像和光谱响应测量评估器件性能。
5：数据分析方法：
分析光电流随激光功率的变化关系，并采用NI PCIe-6321数据采集卡测量器件响应时间。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Olympus BX46F
BX46F
Olympus
Optical microscopy for characterizing the morphologies of the as-grown Bi2O2Se thin films.
-
500 W xenon lamp with a Zolix Omni-λ200i monochromator
Omni-λ200i
Zolix
Used for spectral response measurements of the device.
-
Park XE7
XE7
Park
Atomic force microscope used in tapping mode to measure the thickness and surface cleanliness of the Bi2O2Se thin films.
-
Princeton ACTON SP2556 spectrometer
SP2556
Princeton ACTON
Raman characterization equipment with a confocal microscope system for collecting Raman information.
-
640 nm monochromatic laser
Beijing Lasewave Optoelectronics Technology Co. Ltd.
Used for photocurrent measurement under different laser powers.
-
NI PCIe-6321 data acquisition card
PCIe-6321
NI
Used as an oscilloscope to measure the device dynamic response.
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
