【国际论文】用于高性能和宽带光探测器的 PtS₂₋ₓ/Ga₂O₃ 2D-3D 异质结构及其能带排列研究

         由印度理工学院的研究团队在学术期刊Nanotechnology发布了一篇名为2D-3D heterostructure of PtS_2-x/Ga₂O₃ and their band alignment studies for high performance and broadband photodetector（用于高性能和宽带光探测器的 PtS_2-x/Ga₂O₃ 2D-3D 异质结构及其能带排列研究）的文章。

摘要

        对于深紫外（UV-C）光电探测器而言，氧化镓（Ga₂O₃）因其固有的超宽带隙和高稳定性而成为合适的候选器件。然而，其检测范围仅限于UV-C区域，这限制了其覆盖广泛的范围，尤其是在可见光和近红外（NIR）区域。因此，构建一个与具有窄带隙的适当材料的Ga₂O₃的异质结构是一种有价值的方法来弥补这一限制。在这一类别中，PtS₂ -10 族过渡金属硫化物（TMDC）由于其窄带隙（0.25-1.65 eV）、高迁移率和稳定性而处于领先地位，适合用于异质结构的合成。此外，与Ga₂O₃感测UV和PtS₂感测可见光和IR范围的异质结构可以将光谱从UV扩展到NIR，并建立宽带光电探测器。在本项研究中，我们制备了基于2D-3D PtS_2-x/Ga₂O₃异质结构的宽带光电探测器，能够从UV-C到NIR区域进行检测。此外，PtS_2-x/Ga₂O₃器件在5V偏置下1100 nm光照射下显示出38.7 A/W的高响应度和4.8×10¹³ Jones的探测度。90 ms/86 ms的快速响应速度展示了器件的快速性能。通过X射线光电子能谱和紫外光电子能谱（UPS）进行了PtS_2-x和Ga₂O₃之间的界面研究，证实了I型带对准。最后，根据它们的带对准研究，提出了界面的载流子输运机制。这项工作为未来光电子器件的大面积高性能2D-3D异质结构光电探测器的制备提供了新的机会。

原文链接：https://doi.org/10.1088/1361-6528/ad47c9