二維半導(dǎo)體光電探測研究取新進(jìn)展

　　半導(dǎo)體作為很多行業(yè)的材料之一，科學(xué)家對其的研究將永不停息。日前，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(jìn)展，對光電子器件及電子器件等領(lǐng)域有了推進(jìn)作用。

　　中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所紅外物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡偉達(dá)、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(jìn)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(shí)現(xiàn)高靈敏探測主要途徑。胡偉達(dá)、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(shí)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(dá)2.2×1012Jones，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(shí)現(xiàn)了對二維半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)控，進(jìn)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(xiàng)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(jìn)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(xiàng)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(fèi)支持。