西北工业大学甘学涛教授在《Au-InSe van der Waals with and High》期刊上发表了题为《Au-InSe van der Waals with and High》的研究论文。在本文中,二维 (2D) 肖特基结是通过将金属电极机械堆叠到多层硒化铟 (InSe) 纳米片上来构建的。肖特基光电二极管。
肖特基二极管仅使用一种载流子(电子)来传输电荷,在势垒外没有多余少数载流子的积累,因此不存在电荷存储问题,并且具有广泛的低功耗、高频率和高速设备。应用如功率整流器、高迁移率晶体管、高频光电二极管等。然而,由于传统的三维(3D)半导体表面存在悬空键和缺陷态,传统肖特基二极管的反向隧道漏电流较大不能应用于要求高信噪比的设备,如高比检测率(D*)光电探测器等。
与传统的 3D 体半导体相比,无表面悬空键的 2D 层状半导体材料表现出许多优异的性能,受到越来越多的关注。本文采用不损伤材料表面的金属电极机械堆叠技术,在二维半导体InSe材料表面形成非对称电极接触,构建二维肖特基光电二极管,如图2所示。 1.
图1 器件结构及电气特性
结果表明,二维InSe肖特基二极管在室温下具有低于pA的超小反向漏电流和超过106的整流比。噪声谱密度测试表明,2D InSe肖特基二极管的反向偏置特性与热电子发射模型一致,说明2D肖特基结可以有效避免界面缺陷引起的载流子隧穿,从而降低反向漏电流。
图2 反向漏电流噪声测试及产生机理
基于此光电二极管,二维InSe肖特基二极管可以实现超灵敏的光电探测:光学开/关比高达1107,具有853 AW-1的超高光响应性,比探测率(D*)超过11015 Jones。该工作为研究基于二维材料肖特基结的高信噪比电子和光电器件提供了新思路。
图 3 反向偏压下的光电探测性能
该论文的通讯作者为西北工业大学甘学涛教授,西北工业大学胡思奇博士为第一作者。
【文章链接】Au-InSe van der Waals with and High Hu,,,,,,,,,,, 2020-02-05DOI:10.1039/
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