High-sensitivity shortwave infrared photodetectors of metal-organic frameworks integrated on 2D layered materials

光电探测器 响应度 材料科学 光电子学 光电流 短波 异质结 吸收(声学) 红外线的 光学 物理 复合材料 辐射传输
作者
Fakun Wang,Jie Wu,Yue Zhang,Jing Wang,Na Zhang,Huiqiao Li,Tianyou Zhai
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:65 (2): 451-459 被引量:25
标识
DOI:10.1007/s40843-021-1781-y
摘要

Photodetectors operating in the shortwave infrared region are of great significance due to their extensive applications in both commercial and military fields. Narrowbandgap two-dimensional layered materials (2DLMs) are considered as the promising candidates for constructing next-generation high-performance infrared photodetectors. Nevertheless, the performance of 2DLMs-based photodetectors can hardly satisfy the requirements of practical applications due to their weak optical absorption. In the present study, a strategy was proposed to design high-performance shortwave infrared photodetectors by integrating metal-organic frameworks (MOFs) nanoparticles with excellent optical absorption characteristics and 2DLM with high mobility. Further, this study demonstrated the practicability of this strategy in a MOF/2DLM (Ni-CAT-1/Bi2Se3) hybrid heterojunction photodetector. Due to the transfer of photo-generated carriers from the MOF to Bi2Se3, the MOF nanoparticles integrated on the Bi2Se3 layer can increase the photocurrent by 2–3 orders of magnitude. The resulting photodetector presented a high responsivity of 4725 AW−1 and a superior detectivity of 3.5 × 1013 Jones at 1500 nm. The outstanding performance of the hybrid heterojunction arises from the synergistic function of the enhanced optical absorption and photogating effect. In addition, the proposed device construction strategy combining MOF photosensitive materials with 2DLMs shows a high potential for the future high-performance shortwave infrared photodetectors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
haha完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
高贵白亦发布了新的文献求助10
刚刚
ilihe发布了新的文献求助10
刚刚
BarryKom发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Akim应助糖_采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
perfumei发布了新的文献求助10
2秒前
王彤应助张一一采纳,获得30
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
林夕凡完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Dandy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
小柒啊发布了新的文献求助10
5秒前
纪靖雁发布了新的文献求助10
5秒前
爆米花应助Mcharleen采纳,获得10
6秒前
zoe完成签到,获得积分10
6秒前
超级美少女战士完成签到,获得积分10
6秒前
木槿发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
guojingjing发布了新的文献求助10
7秒前
清枫发布了新的文献求助10
8秒前
熊月发布了新的文献求助10
8秒前
口口山石发布了新的文献求助10
8秒前
Tk完成签到,获得积分10
8秒前
张大明发布了新的文献求助10
8秒前
wxn完成签到 ,获得积分10
8秒前
QiuShuiCi完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
小宋发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6097942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7927846
关于积分的说明 16417473
捐赠科研通 5228149
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2794215
邀请新用户注册赠送积分活动 1776726
关于科研通互助平台的介绍 1650773