【器件论文】MoSe₂/β-Ga₂O₃ 异质结的能带对齐研究及其在日盲光探测器优化中的应用

        由华北水利水电大学的研究团队在学术会议2025 International Conference on Advanced Materials and Aerospace Structural Mechanics (AMASM 2025)发布了一篇名为Energy band alignment of MoSe₂/β-Ga₂O₃ heterojunctions for optimization of day-blind detectors（MoSe₂/β-Ga₂O₃ 异质结的能带对齐研究及其在日盲光探测器优化中的应用）的文章。

摘要

        本研究采用化学气相沉积（CVD）制备了垂直堆叠的 MoSe₂/β-Ga₂O₃ 异质结构，并利用 X 射线光电子能谱（XPS）研究了其界面处的能带对准情况。通过异质结构中各材料的 XPS 峰位以及价带谱，并结合 Kraut 方程，获得了价带偏移量（ΔE_V）。基于所得到的能带偏移，构建了能带对准示意图，结果表明通过 CVD 合成的 MoSe₂/β-Ga₂O₃ 异质结构呈 I 型能带对准。在此基础上，研究者设计并制备了一种日盲光电探测器。与纯 β-Ga₂O₃ 日盲探测器相比，该异质结构在接触质量、响应速度、衰减速度以及信号稳定性方面均表现出显著提升。结果表明，这种异质结构能够有效拓展二维材料的光探测范围至深紫外波段。对 MoSe₂/β-Ga₂O₃ 异质结构能带对准的研究将为实现高速、宽带光电探测器提供一条具有前景的策略。

原文链接：

https://10.1088/1742-6596/3141/1/012008