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上海技物所在利用單邊耗盡/積累聯合局域場大幅提升範德華異質結探測器量子效率方面取得重要進展
| 19-11-18| 访问次数: | 【 【打印】【關閉】

  近日,中國科學院上海技术物理研究所胡伟达、陈效双、陆卫等设计了一种不同于常规pn結的單邊耗盡/單邊積累的Pp+結。提出了單邊耗盡區和單邊積累區聯合調控內建電場分布的概念,利用p型二維半導體MoS2AsP的層間範德華力構建異質結。在內建電場作用下,P區的光生電子穿過異質界面與p+的多子空穴複合,被AsP快速收集。單邊耗盡區結構通過巧妙地讓耗盡層遠離界面,避免了界面處缺陷複合中心導致的光生載流子的複合,克服了長期以來困擾二維材料界面光生載流子複合幾率大和傳輸效率低的瓶頸問題;同時由于單邊耗盡區結構只有光生電子穿過界面且迅速與p+的多子空穴複合,大大降低了光生載流子被界面缺陷態捕獲的幾率,解決了二維材料長期以來因光誘導柵壓效應導致響應速度慢的難題。該成果從物理上大幅改進了二維異質結界面複合和接觸層傳輸機制,有效提高器件量子效率和響應速度,從而實現高性能光電探測。 

  該成果以題爲“High efficiency and fast van der Waals hetero-photodiodes with a unilateral depletion region”發表在Nature Communications上,第一作者为吴峰博士后,通讯作者为胡伟达、王鹏等。論文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-12707-3 本文由中國科學院上海技术物理研究所胡伟达研究员供稿。 

 

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