信息材料与智能感知安徽省实验室龙明生教授、单磊教授在《Advanced Functional Materials》上发表新成果

发布时间:2022-08-24

日盲紫外(SBUV)探测器是地球上工作在SBUV光谱范围(200-280 nm)的光电探测器在没有背景辐射的情况下具有高信噪比,在导弹羽流跟踪、火焰探测、导弹预警和安全光通信方面具有重要运用价值。紫外波段是指光谱的波长范围为10400 nm,占太阳光谱的10%。由于大气的吸收,太阳光中波长低于280 nmUV辐射无法到达已被臭氧层完全吸收的地球表面,称为日盲紫外。当前日盲紫外探测器存在主要问题:光响应率比较低、响应速度慢、比探测率有限、光谱响应范围窄等问题。近年,许多研究组致力于提升日盲紫外探测器的灵敏度和响应速度。

信息材料与智能感知安徽省实验室龙明生教授、单磊教授与中国科学院上海技术物理研究所王芳博士后开发基于FePSe3SBUV光电探测器。FePSe3是一种p型二维半导体,间接能量为1.3 eV,对应于近红外范围。基于FePSe3薄片的可见光到短波红外(SWIR)宽带光电探测已被证明。本研究工作设计金属电极增强FePSe3/MoS2异质结探测器,工作范围覆盖从SBUV到长波红外LWIR (0.265-10.6 µm)。在SBUV范围内展示了高达33600 A W-1的高光响应率,~7.1×10-17 W Hz-1/2的极低等效噪声功率(NEP)和1.51×1013 cm Hz1/2 W-1的高比探测率D*。与最先进的SBUV光电探测器相比,该范围内的性能非常出色。值得注意的是,该器件还具有出色的室温中波红外MWIR3-5µm)和LWIR探测能力。MWIR区域的D*6.01×108 cm Hz1/2 W-1LWIR 10.6 µmD*4.92×108 cm Hz1/2 W-1。这项工作为设计高性能SBUV光电探测器和宽光谱光响应应用开辟了一条新途径。


. FePSe3/MoS2异质结器件结构及性能对比

 

该研究工作以“Ultrasensitive Solar-blind Ultraviolet Photodetector Based on FePSe3/MoS2 Heterostructure Response to 10.6 µm”为题发表在材料科学顶级期刊Adv. Funct. Mater.DOI:10.1002/adfm.202204230, 龙明生教授为第一作者兼通讯作者,单磊教授、王芳博士为共同通讯作者,必赢贵宾会3003送33信息材料与智能感知安徽省实验室为第一单位。该工作得到了国家自然科学基金面上项目6197522462004207, 12074002,安徽省高校协同创新项目GXXT-2020-050,安徽省自然科学基金2008085MF206,安徽省2020年领军人才团队项目的支持。


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