Integration of Self‐Passivated Topological Electrodes for Advanced 2D Optoelectronic Devices

半导体 光电子学 响应度 材料科学 范德瓦尔斯力 数码产品 电极 钝化 纳米技术 光电探测器 电气工程 化学 图层(电子) 有机化学 物理化学 工程类 分子
作者
Zihao Huang,Zhongtong Luo,Ziwen Deng,Mengmeng Yang,Wei Gao,Jiandong Yao,Yu Zhao,Huafeng Dong,Zhaoqiang Zheng,Jingbo Li
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:7 (6) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/smtd.202201571
摘要

Abstract With the rapid development of two‐dimensional semiconductor technology, the inevitable chemical disorder at a typical metal–semiconductor interface has become an increasingly serious problem that degrades the performance of 2D semiconductor optoelectronic devices. Herein, defect‐free van der Waals contacts have been achieved by utilizing topological Bi 2 Se 3 as the electrodes. Such clean and atomically sharp contacts avoid the consumption of photogenerated carriers at the interface, enabling a markedly boosted sensitivity as compared to counterpart devices with directly deposited metal electrodes. Typically, the device with 2D WSe 2 channel realizes a high responsivity of 20.5 A W −1 , an excellent detectivity of 2.18 × 10 12 Jones, and a fast rise/decay time of 41.66/38.81 ms. Furthermore, high‐resolution visible‐light imaging capability of the WSe 2 device is demonstrated, indicating its promising application prospect in future optoelectronic systems. More inspiringly, the topological electrodes are universally applicable to other 2D semiconductor channels, including WS 2 and InSe, suggesting its broad applicability. These results open fascinating opportunities for the development of high‐performance electronics and optoelectronics.
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