基于半导体性单壁碳纳米管/富勒烯异质结的高性能透明全碳光电探测器

作者：张罗茜; 尹欢; 陈越; 朱明奎; 苏言杰^*

来源：中国光学(中英文), 2023, 16(05): 1243-1256.

• 单壁碳纳米管
• 富勒烯
• 全碳异质结
• 高透明度
• 场效应晶体管光电探测器

利用半导体性单壁碳纳米管(SWCNT)的高吸收系数、优异的光电特性和高载流子迁移率等特点，本文构筑了基于半导体SWCNT(sc-SWCNT)/富勒烯(C60)异质结的透明全碳宽光谱的场效应晶体管光电探测器。该器件的大部分结构均由碳基材料组成，全碳异质结作为导电沟道材料，金属性SWCNT作为源漏电极，氧化石墨烯(GO)作为介质层，在可见光波段的透光率均高于80%。电学测试结果表明：该光电探测器表现出了较强的栅控能力，实现了从405～1 064 nm的可见光-近红外宽光谱响应，在5 mW/cm2的940 nm激光照射下，该器件光电响应率可以达到18.55 A/W，比探测率达到5.35×1011 Jones，同时，表现出了优异的循环稳定性。

• 单位
  薄膜与微细技术教育部重点实验室; 上海交通大学