本研究利用一步化学气相沉积技术制备了Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)/MoS_(2)横向异质结高性能二极管.通过选择性掺杂Sn原子到单层MoS_(2)的边缘,形成了与MoS_(2)相同晶格常数的Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2).在边缘的Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)和内部的MoS_(2...本研究利用一步化学气相沉积技术制备了Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)/MoS_(2)横向异质结高性能二极管.通过选择性掺杂Sn原子到单层MoS_(2)的边缘,形成了与MoS_(2)相同晶格常数的Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2).在边缘的Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)和内部的MoS_(2)上分别沉积铬/金电极,形成肖特基势垒,其中势垒高度不同导致载流子仅在一个方向上传输.通过控制掺杂浓度和栅极电压,可实现MoS_(2)和Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)之间费米能级的对齐调节,实现了可调整的整流比,最高达到104.令人印象深刻的是,该二极管还表现出优异的光伏特性,该器件在λ=400 nm处实现了40%的外量子效率值.此外,我们在无外部偏压条件下实现了自供电光电探测,该异质结二极管在400和650 nm波长处的响应率分别为0.12和0.16 A W^(-1).对应的探测率分别是4.9×10^(10)和6.4×10^(10)Jones.可调的掺杂浓度为进一步创造高效器件提供了可能.这种合成二维侧向二极管的策略丰富了异质结二极管的材料多样性,并为开发新型电子和光电器件提供了新的平台.展开更多
基金supported by the National Key R&D Program of China (2022YFB3605500 and 2022YFB3605503)the National Natural Science Foundation of China (62074039 and 12004074)+1 种基金China Postdoctoral Science Foundation (2020M681141)the National Postdoctoral Program for Innovative Talents (BX20190070)。
基金supported by the National Key R&D Program of China(2022YFA1505200,2018YFA0306900)the National Natural Science Foundation of China(21872114,92163103)the Fundamental Research Funds for the Central Universities(20720210009)。
文摘本研究利用一步化学气相沉积技术制备了Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)/MoS_(2)横向异质结高性能二极管.通过选择性掺杂Sn原子到单层MoS_(2)的边缘,形成了与MoS_(2)相同晶格常数的Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2).在边缘的Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)和内部的MoS_(2)上分别沉积铬/金电极,形成肖特基势垒,其中势垒高度不同导致载流子仅在一个方向上传输.通过控制掺杂浓度和栅极电压,可实现MoS_(2)和Sn_(x)Mo_(1−x)S_(2)之间费米能级的对齐调节,实现了可调整的整流比,最高达到104.令人印象深刻的是,该二极管还表现出优异的光伏特性,该器件在λ=400 nm处实现了40%的外量子效率值.此外,我们在无外部偏压条件下实现了自供电光电探测,该异质结二极管在400和650 nm波长处的响应率分别为0.12和0.16 A W^(-1).对应的探测率分别是4.9×10^(10)和6.4×10^(10)Jones.可调的掺杂浓度为进一步创造高效器件提供了可能.这种合成二维侧向二极管的策略丰富了异质结二极管的材料多样性,并为开发新型电子和光电器件提供了新的平台.
