上海技物所在二維半導(dǎo)體光電探測研究中取得進展

　　中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所紅外物理國家重點實驗室胡偉達、王建祿等研究人員在利用鐵電聚合物極化對二維半導(dǎo)體帶隙調(diào)控及其高性能光電探測方面取得新進展。相關(guān)成果發(fā)表在Advanced Materials（Advanced Materials 27, 6575–6581 (2015)，DOI: 10.1002/adma.201503340）上，并被編輯選為期刊卷首（DOI: 10.1002/adma.201570283）。

　　近年來，二維半導(dǎo)體材料在光電探測領(lǐng)域的研究受到高度關(guān)注。基于場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，利用外置柵壓耗盡二維半導(dǎo)體溝道的載流子，是該類光電器件實現(xiàn)高靈敏探測主要途徑。胡偉達、王建祿等構(gòu)建了鐵電聚合物P(VDF-TrFE)替代傳統(tǒng)氧化物的鐵電場效應(yīng)結(jié)構(gòu)，利用鐵電極化形成的內(nèi)建電場耗盡溝道載流子，實現(xiàn)了低功耗、高可靠性、高靈敏光電探測器的制備（器件探測率達2.2×1012 Jones，λ=635nm）。此外，鐵電極化形成的巨內(nèi)建電場，可使得二維過渡金屬硫?qū)倩衔锉砻嬷貥?gòu)，從而實現(xiàn)了對二維半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)控，進而延展了過渡金屬硫?qū)倩衔锒蚧f光電探測波長，探測截至波長從850nm延伸至1550nm的短波紅外。這項工作提供了利用鐵電極化局域場操控二維材料能帶結(jié)構(gòu)及光電特性新方法，為推進二維材料在光電子器件及電子器件等領(lǐng)域的應(yīng)用都具有重要意義。

　　該項工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部和中科院的經(jīng)費支持。

上海技物所在二維半導(dǎo)體光電探測研究中取得進展