Ta_2NiSe_5/GaN范德华异质结用于具有超高响应性和耐恶劣环境的紫外光电探测器（英文）

作者：雷剑鹏; 郑涛; 吴望龙; 郑照强; 郑筌升; 王小周; 肖文波^*; 李京波^*; 杨孟孟^*

来源：Science China-Materials, 2024, 67(03): 863-870.

氮化镓由于其直接带隙、固有的紫外吸收和高击穿电压引起了人们对其在紫外光电探测领域的极大研究兴趣.在本工作中,我们成功地将新型三元硫族化合物Ta2NiSe5与非故意掺杂的GaN堆叠,形成了具有典型I型能带排列的混合维度的Ta2NiSe5/GaN (2D/3D)范德瓦尔斯异质结构.该异质结构表现出优异的紫外探测性能(光开关比为107,响应度为1.22×104A W-1).此外,在365 nm的光照和4 V的偏压下,探测度提高至1.3×1016Jones,并表现出1.22/31.6 ms的快速响应速率.值得注意的是,该器件还具有优异的稳定性、可重复性和抗恶劣环境条件(包括高温和酸性条件)的耐受性.得益于光电探测器的高响应度、探测度和光开关比,我们成功地将该异质结构器件集成到紫外光通信中,证明了Ta2NiSe5/GaN光电探测器在信息传输中有着优异的应用前景.

• 单位
  南昌航空大学; 华南师范大学; 浙江大学