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InfoMat:基于可調節CuS-ZnS復合薄膜的n-SrTiO3自驅動光電探測器

2019-10-24

光電探測器是指將光信號轉化為電信號的半導體器件,是光信號轉換和檢測的基礎,是現代光電信息系統的關鍵環節。每種半導體材料都有其固有的禁帶寬度。通常可以通過摻雜來調控半導體的帶隙寬其度,進而調控光電性能。然而,半導體的摻雜過程通常需要專業的設備和復雜的實驗步驟,同時摻雜量很難控制,并且半導體材料帶隙調節的范圍非常有限。

復旦大學方曉生課題組報道了可調節的CuS-ZnS復合薄膜(p-CuZnS, p-CuS, n-ZnS),并將其與n-SrTiO3復合構筑異質結光電探測器。CuS-ZnS(CZS)復合薄膜是通過簡單、低溫和低成本的化學浴方法獲得。該種薄膜的空穴導電率達1000S/cm, 并具有良好的透明性。更為重要的是,可以通過簡單的調節前驅體Cu和Zn的含量,進而制備出具有不同帶隙的p-CuS-ZnS、p-CuS和n-ZnS薄膜,在此基礎上進一步與n-SrTiO3復合構筑光電探測器。三種p-CZS/n-SrTiO3、p-CuS/n-SrTiO3和n-ZnS/n-SrTiO3器件都具有大的開路電壓(0.56, 0.30, 0.35 V),并具有顯著區別的自驅動特性。其中p-CZS/n-SrTiO3光電探測器在0 V 偏壓和390 nm 光照下,具有較高的開/關比(300)、較快的響應速度(0.7/94.6 ms)和良好的波長選擇性(410-380nm)。本研究結果提供了基于可調節復合薄膜的自驅動光電探測器的新方法。該工作發表在InfoMat上(DOI: 10.1002/inf2.12035)。

(來源:MaterialsViews中國



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