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2025-07-06 17:21:56
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【图文导读】图1.FL-MoTe2/Si2D-3D异质结光电二极管a）FL-MoTe2/Si2D-3D异质结光电二极管的制造过程示意图b）FL-MoTe2/Si异质结光电探测器的结构示意图c）装配在PCB板上用于器件测量的基于FL-MoTe2/Si异质结的光电二极管探测器的照片d）FL-MoTe2的XPS光谱e）在532nm激光激发下，国网改革MoTe2体材料和沉积的FL-MoTe2膜的拉曼光谱f）在8×8µm2区域中E12g峰强度的拉曼光谱图g）FL-MoTe2的AFM图像图2.器件的光响应特性a）FL-MoTe2/Si异质结退火前和退火后的典型I-V曲线b）在980nm光照下，国网改革不同光强度的I-V曲线c）在零偏压下光电流与光强度的关系d）在恒定光强度下，器件在300-1800nm波长范围内的光谱响应e）在400至1800nm的光谱范围内测得的FL-MoTe2/Si异质结的紫外-可见-近红外区域的光吸收谱f）分别在黑暗和1550nm光照下测得的器件的I–V曲线g）分别在980和1550nm光照下测量的器件的时间响应h）在空气中存放6个月前后测量的器件的时间响应图3.光电二极管的响应速度a）FL-MoTe2/Si光电二极管的随频率变化的归一化光响应特性曲线bc）分别在50kHz和1MHz的脉冲光照射下测量的FL-MoTe2/Si光电二极管的归一化光电压特性曲线d）f=1MHz时的一个响应周期的放大图，用于估算响应时间e）信号频率为1MHz时的结电容和电压带宽随电压的变化f）响应时间和最大可探测脉冲光频率与MoTe2膜厚度的关系图4.器件的光电响应特性参数a）在零偏压下不同入射光强度下光电流与时间的关系b）在零偏置电压下，入射光强度为5到40nW/cm2时测量的典型器件响应度（左）和检测率（右）c）0至-2V偏置电压的响应度曲线d）FL-MoTe2/Si光电二极管的光电流分布图图5.FL-MoTe2/Si异质结的机理分析a）ISE-TCAD模拟的MoTe2/Sin-n异质结的电势分布bc）光照下FL-MoTe2/Si异质结的能带图d）在光照下，光生载流子快速分离和运输的示意图图6.FL-MoTe2/Si异质结与当前报道的2D，2D-2DvdWH和2D-3D异质结光电探测器及部分商用硅和锗光电二极管的响应时间和探测率的对比【总结】在这个工作中，作者首次通过PLD技术制造了新型高速宽光谱响应的FL-MoTe2/Si2D-3D异质结光电二极管，系统地研究了该器件的光响应特性，发现器件具有出色的器件性能，包括6.8×1013Jones的高探测率，接近150ns的超快响应速度和高达0.12GHz的3-dB高带宽。山东这个工作为制造高速宽光谱2D-3D异质结光电探测器开辟了一条新途径。
此外，电力电力该器件还能够探测波长范围为300至1800nm的光。通过提高材料的质量和优化器件结构，要向要效益实现了基于2DTMDCs材料横向结构的高光响应度光电导型和光电晶体管型光电探测的构筑，要向要效益使2DTMDCs材料成为构建高灵敏探测器的潜力材料。