【摘 要】
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二维过渡金属硫属化物(TMDs)已被证明了拥有高载流子迁移率、禁带宽度对于紫外到近红外光波段理想以及与材料层数相关的能带结构等有利于光探测器应用的优秀性质。迄今为止,一系列性能优秀的二维TMDs基光探测器已被制备出来。然而,其中多数的报道都是使用剥离法或化学气相沉积法等的制备技术,有样品尺寸小、不可控、生产规模小以及生产过程不洁净的缺点。目前大量关于TMDs基光探测器的报道都是围绕二硫化钼、二硒化
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二维过渡金属硫属化物(TMDs)已被证明了拥有高载流子迁移率、禁带宽度对于紫外到近红外光波段理想以及与材料层数相关的能带结构等有利于光探测器应用的优秀性质。迄今为止,一系列性能优秀的二维TMDs基光探测器已被制备出来。然而,其中多数的报道都是使用剥离法或化学气相沉积法等的制备技术,有样品尺寸小、不可控、生产规模小以及生产过程不洁净的缺点。目前大量关于TMDs基光探测器的报道都是围绕二硫化钼、二硒化钼、二硫化钨等材料展开,关于二硒化钨(WSe2)的研究尚未十分成熟,也是一种值得研究的材料。本文首先对脉冲激光沉积技术(PLD)在光探测领域的发展进行了综述。PLD是物理气相沉积技术的一种类型,它可以根据化学计量比将靶材材料沉积到基底上。并且PLD的工艺参数直观、制备过程清洁,是制备大尺寸零维、一维、二维材料的理想方法。内容根据包括TMDs在内的材料体系分别展开,详细介绍了材料的特性、优点以及常规的制备方法,并指出其使用PLD制备的优势所在和目前已有的关于PLD制备应用于光探测器的报道。二维WSe2作为TMDs家族的一种化合物,拥有与其它TMDs类似的性质,例如强的光与物质相互作用、与层数相关的能带结构等,是一种十分有潜力的材料。本文制备了机械剥离的少层WSe2纳米片,以研究其在光探测器应用上的性能。制成的基于光电导效应的WSe2光探测器在可见光到近红外光范围内均有稳定的响应,获得了不俗的光响应度(8.573 A W-1),较高的探测率(1.210×1010Jones)以及仅为120 ms的响应时间。结果证明了二维WSe2在光探测器的应用中非常具有潜力,再考虑到PLD在大规模生产上的优势以及该项技术在TMDs应用于光探测器的工作较少,若能将两者结合,将对二维材料光探测器发展有重要意义。
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