基于SnSe_(2.37)薄膜材料的高性能近红外光电探测器

摘要

二维材料二硒化锡(SnSe_(2))具有高迁移率、高光吸收率和窄带隙的特点,被视为近红外(NIR)光电探测器的候选材料。然而SnSe_(2)在制备和生长的过程中会产生一定数量的硒空位,对SnSe_(2)近红外光电探测器的性能造成不利的影响。首先采用化学气相输运(CVT)法制备硒过量的二硒化锡(SnSe_(2.37))单晶,X射线光电子能谱(XPS)结果表明,Sn和Se的原子数比约为1∶2.37。然后通过机械剥离法从高品质的单晶上分离出横向尺寸为14μm×37μm且厚度为2 nm的SnSe_(2.37)薄膜材料。最后使用光刻图形转移法制备高性能的NIR光电探测器。经过测试,该NIR光电探测器对850 nm的近红外光表现出优异的光电探测性能,其中响应度可达2820 A·W^(-1),归一化探测率为1.02×10^(13)Jones,外量子效率为4.12×10^(5)%,响应时间为15 ms。