研究目的
开发一种具有高反向整流比和高光电灵敏度的范德华异质结隧穿器件,用于多功能电子和光电子应用。
研究成果
AsP/InSe范德华异质结隧道器件实现了创纪录的反向整流比和高开关比,作为高性能反向二极管、晶体管和光电探测器运行,具有超灵敏光电探测能力和高达1550纳米的宽带特性,为基于范德华集成的多功能器件铺平了道路。
研究不足
反向整流比与厚度相关,随着AsP薄片变厚而降低。由于制备工艺复杂,该器件在可扩展性和与现有技术的集成方面可能存在局限性。
1:实验设计与方法选择:
采用机械剥离和PDMS辅助干法转移技术制备垂直堆叠的AsP/InSe异质结,通过电学与光电响应特性测试评估器件性能。
2:样品选取与数据来源:
多层InSe与AsP薄片分别取自商用块材(美国2D半导体公司)和原位生长的AsP晶体。
3:实验设备与材料清单:
设备包括光学显微镜(BX51,奥林巴斯)、拉曼系统(LabRAM HR800)、透射电镜(FEI Titan探针)、聚焦离子束系统(FEI Helios扫描电镜)、原子力显微镜/开尔文探针力显微镜(布鲁克Multimode 8)、探针台(Lake Shore)、半导体参数分析仪(安捷伦B1500)、示波器(泰克DPO 5204)。材料包含PDMS、Cr/Au电极、PMMA保护层。
4:0)、透射电镜(FEI Titan探针)、聚焦离子束系统(FEI Helios扫描电镜)、原子力显微镜/开尔文探针力显微镜(布鲁克Multimode 8)、探针台(Lake Shore)、半导体参数分析仪(安捷伦B1500)、示波器(泰克DPO 5204)。材料包含PDMS、Cr/Au电极、PMMA保护层。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将InSe薄片剥离至SiO2/Si衬底,AsP薄片剥离至PDMS后转移至InSe上。通过电子束光刻制备电极图形,热蒸发沉积金属。器件覆盖PMMA进行?;?。测量在常压环境下进行。
5:数据分析方法:
通过I-V特性分析整流比与开关比;采用标准公式计算光电响应的响应度、探测率与外量子效率;利用带间隧穿模型拟合隧穿机制。
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