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高灵敏度混合PbS量子点-过渡金属二硫化物光电探测器，探测波长可达2微米

DOI：10.1021/acsphotonics.9b00870 期刊：ACS Photonics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 近期开发高灵敏度、宽光谱覆盖、易于与硅电子器件集成且低成本红外光电探测器的方法，主要基于过渡金属二硫化物（TMDCs）与硫化铅胶体量子点（CQDs）的混合结构。但迄今为止，此类光电探测器的报道灵敏度上限仅为1.5微米。本研究将该技术光谱覆盖范围拓展至2微米，首次在1.8微米波长、1伏偏压下实现1400 A/W的卓越响应度，并在室温下获得高达1012琼斯的探测率。通过研究二硫化钨（WS?）和二硫化钼（MoS?）两种TMDC材料作为载流子传输层，我们证明基于WS?的混合光电探测器因更优的能带排列（有利于量子点载流子转移）而性能优于MoS?器件。
作者： Onur Ozdemir，Gerasimos Konstantatos，In?igo Ramiro，Shuchi Gupta
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

将基于过渡金属二硫化物（TMDCs）和硫化铅量子点（PbS CQDs）的混合光电探测器的光谱覆盖范围扩展至2微米，在1.8微米波长下展现出高达1400安/瓦的响应度，且在室温下实现高达1012琼斯的高探测率。

研究成果

该研究成功展示了基于WS2和MoS2与PbS量子点（CQDs）的混合光电探测器，将光谱覆盖范围扩展至2微米。由于能带排列有利，基于WS2的器件表现出更优异的性能，在室温下实现了高响应度和高探测率。这项工作凸显了过渡金属二硫化物-量子点（TMDC-QD）混合器件在红外光电探测应用中的潜力。

研究不足

该研究的局限性在于混合器件在超过2微米波长下的性能表现，以及需要进一步优化量子点-过渡金属二硫化物（QD-TMDC）界面以提升器件性能。

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