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

摘要： 作为铋基氧硫族化合物材料之一，Bi2O2Se超薄膜因其高载流子迁移率、窄带隙、超快本征光响应及长期环境稳定性而备受研究关注，在电子与光电子应用领域展现出巨大潜力。然而基于金属/Bi2O2Se/金属结构的光电探测器性能因电极沉积或样品转移过程中产生的缺陷或污染物而下降。本研究通过探针辅助转移金电极（避免传统光刻工艺引入的污染物），成功制备了高效Au/Bi2O2Se结型光电探测器。为提升电荷转移效率——具体通过增强Au/Bi2O2Se界面及Bi2O2Se沟道内的电场强度——优化了器件退火温度以缩小Au/Bi2O2Se界面的范德华间隙，并缩短器件沟道长度以改善整体性能。在所有器件中，最大光响应度达9.1 A W?1，响应时间可缩短至36微秒，且光电探测器具有360-1090纳米的宽光谱响应特性。