A kétdimenziós átmeneti fémdikalcogenidek (2D TMD-k) nagy figyelmet keltettek az optoelektronika területén hangolható sávhosszuk, a fénnyel való erős kölcsönhatásuk és a más anyagokkal való változatos van der Waals heterostruktúrák (vdWH) kialakításának óriási képessége miatt. A molibdén-diszulfid (MoS2) atomrétegek, amelyek nagy hordozómozgékonyságot és optikai átlátszóságot mutatnak, nagyon alkalmasak ultraszélessávú fotodetektorok kifejlesztésére, amelyeket a megfigyeléstől és az egészségügytől az optikai kommunikációig lehet használni. Ez az áttekintés röviden bemutatja a TMD-alapú fotodetektorokat, kizárólag a MoS2-alapú fotodetektorokra összpontosítva. A jelenlegi kutatási eredmények azt mutatják, hogy az atomi réteges MoS2 fotoresponzivitása jelentősen javítható a töltéshordozók mobilitásának és a beeső fény elnyelésének növelésével a MoS2-alapú plazmonikus nanoszerkezetek, a halogenid perovszkitok-MoS2 heteroszerkezetek, a 2D-0D MoS2/kvantumpontok (QD-k) és a 2D-2D MoS2 hibrid vdWH-k, a kémiai adalékolás és a MoS2 atomi rétegek felületi funkcionalizálása révén. E különböző integrációs stratégiák alkalmazásával a MoS2 hibrid heterostruktúra-alapú fotodetektorok figyelemre méltóan magas fotoresponzivitást mutattak, amely mA W-1-től 1010 A W-1-ig terjedt, 107 és 1015 Jones közötti detektivitást, valamint másodpercektől (s) nanoszekundumokig (10-9 s) terjedő fotoresponzivitási időt, amely több nagyságrenddel változott a mély-ultraibolya (DUV) tartománytól a hosszú hullámhosszú infravörös (LWIR) tartományig. A MoS2-alapú, grafénnel, szén nanocsövekkel (CNT), TMD-kkel és ZnO-val alkotott hibrid heterostruktúrákból kifejlesztett rugalmas fotodetektorokat is tárgyalják. Emellett a feszültségindukált és önműködő MoS2-alapú fotodetektorokat is összefoglalták. A MoS2-alapú fotodetektorok igen széles skálájának érdemszámát befolyásoló tényezőket elemezték a fotórezonancia, a detektivitás, a válaszsebesség és a kvantumhatékonyság szempontjából, a mérési hullámhosszokkal és a beeső lézer teljesítménysűrűségekkel együtt. A MoS2 és más 2D TMD-alapú fotodetektorok fejlesztésével kapcsolatos következtetéseket és a jövőbeli irányokat is felvázoltuk.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.