具有超薄Al2O3钝化层的高性能近红外PtSe2/n-Ge异质结光电探测器(英文)

作者：朱清海; 陈叶馨; 朱笑东; 孙一军; 程志渊; 徐敬^*; **生^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(07): 2777-2787.

• 2D PtSe_2
• germanium
• passivation layer
• near-infrared photodetector

二维(2D)材料正被广泛用于宽带响应光电探测器(PD).然而,基于2D材料的宽带响应PD通常对红外波长的响应较差.在此,我们报告了垂直PtSe2/超薄Al2O3/Ge PD在近红外照明下的优异光响应性能.我们直接硒化沉积在Al2O3/Ge上的Pt膜以形成PtSe2层.超薄A12O3钝化层起到表面改性的作用,有效地削弱了光生载流子的复合.在1550 nm的光照下,我们的PtSe2/超薄Al2O3/Ge PD的工作面积为50μm×50μm,并在零偏压下获得了4.09 A W-1、32.6/18.9μs的大响应度和快速上升/下降时间.在-5 V的外加电压下,PtSe2/超薄Al2O3/Ge PD的响应度和响应速度分别高达38.18 A W-1和9.6/7.7μs.我们发现器件的工作面积对光响应特性有很大的影响.此外,我们证明PtSe2/超薄Al2O3/Ge PD阵列在室温下显示出了优异的紫外、可见光和红外成像能力.我们的研究表明,PtSe2/超薄Al2O3/Ge异质结在设计具有优异近红外响应性能的新兴宽带光电子器件方面具有巨大的应用前景.

• 单位
  硅材料国家重点实验室; 浙江大学