Self-Powered Broadband Photodetector Based on a Monolayer InSe p - i - n Homojunction

同质结 光电流 光电探测器 光电子学 单层 材料科学 物理 光电效应 兴奋剂 纳米技术
作者
Lin Li,Peize Yuan,Ting Liu,Zinan Ma,Congxin Xia,Xueping Li
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:19 (1) 被引量:15
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.19.014039
摘要

The two-dimensional homojunction is promising in electronic and optoelectronic applications. However, its performance is restricted by lattice mismatch and the depletion region. Here, we construct a monolayer $\mathrm{In}\mathrm{Se}$-based p-i-n homojunction photodetector. It presents high photoelectric conversion with a wide light response in the photon-energy range from 1.4 to 5 eV, which induces a photocurrent density of 13.13 nA ${\mathrm{m}}^{\ensuremath{-}1}$ and a photoresponsivity of 0.022 A ${\mathrm{W}}^{\ensuremath{-}1}$. Moreover, the gate voltage improves the photocurrent and photoresponsivity almost fourfold. Additionally, the increasing dielectric constant of the substrate decreases the photocurrent spectral width, and a low doping concentration is suitable for photodetectors due to high mobility. These results indicate that the two-dimensional p-i-n homojunction is promising for future photoelectric devices.
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