Vertical Van Der Waals Epitaxy of p‐MoxRe1‐Xs2 on GaN for Ultrahigh Detectivity Uv–vis–NIR Photodetector

响应度 堆积 材料科学 范德瓦尔斯力 比探测率 光电子学 光电探测器 兴奋剂 异质结 基质(水族馆) 带隙 光学 物理 海洋学 核磁共振 量子力学 分子 地质学
作者
Zhongwei Jiang,Jie Zhou,Bo Li,Zhengweng Ma,Zheng Huang,Yongkai Yang,Yating Zhang,Yeying Huang,Huile Zhang,Kangkai Fan,Yu Li,Xinke Liu
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:12 (12) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/adom.202302613
摘要

Abstract van der Waals (vdW) heterogeneous integration and doping engineering have emerged as crucial factors in advancing the development of functional device systems. This work presents a fully vertical 2D/3D vdW stacking p‐Mo x Re 1‐ x S 2 /GaN ( x = 0.10 ± 0.02) heterojunction photodetector, integrating multiple strategies for enhanced performance, such as mixed‐dimensional stacking, p ‐type doping, vertical device design, and type‐II band alignment. By integrating horizontal, vertical, and quasi‐vertical devices on a Free‐standing (FS)‐GaN substrate, the vertical p‐Mo x Re 1‐ x S 2 /GaN device demonstrates superior performance, including high I light / I dark ratio (1.48 × 10 6 ), large Responsivity (888.69 AW −1 ), high specific detectivity ( D * ) (6.13 × 10 14 Jones), and fast response speed (rise/decay time of 181 ms/259 ms). Moreover, the spectral response encompasses the ultraviolet (UV), visible, and near‐infrared (NIR) regions through energy band integration and bandgap modulation. This design surpasses previous devices, highlighting the potential of highly sensitive and micro‐integrated optoelectronic devices enabled by vertical vdW heterogeneous integration.
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