Controlling Photocarrier Lifetime in Graphene for Enhanced Photocurrent Generation via Cascade Hot Electron Transfer

异质结 材料科学 光激发 响应度 电子迁移率 石墨烯 光电子学 光电流 光电导性 光电效应 电子 光电探测器 纳米技术 物理 激发态 核物理学 量子力学
作者
Yuzhong Chen,Cheng Sun,Hongzhi Zhou,Jialin Li,Wei Xin,Haiyang Xu,Haiming Zhu
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:12 (40): 9989-9994 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.1c02967
摘要

Because of its broad absorption and high carrier mobility, graphene has been regarded as a promising photoactive material for optoelectronics. However, its ultrashort photoexcited carrier lifetime greatly restricts the device performance. Herein, we show that by constructing a graphene/WS2/MoS2 vertical heterostructure with a cascade electron-transfer pathway, the hot electrons in graphene under low-energy photoexcitation can efficiently transfer through WS2 to MoS2 in 180 fs, thus effectively photogating the graphene layer. Because of the spatial separation and energy barrier imposed by the WS2 intermediate layer which retards back electron transfer, the photocarrier lifetime in graphene is significantly prolonged to ∼382.7 ps, more than 2 orders of magnitude longer than in isolated graphene and graphene/WS2 binary heterostructure. The prolonged photocarrier lifetime in graphene leads to dramatically enhanced photocurrent generation and photoresponsivity. This study offers an exciting approach to control photocarrier lifetime in graphene for hot carrier devices with simultaneous broadband and high responsivity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
李扒皮发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
田様应助HHH采纳,获得10
2秒前
每天都想吃东西完成签到 ,获得积分10
2秒前
7bruce完成签到,获得积分10
3秒前
大个应助纪糜采纳,获得10
3秒前
顺心夜南应助萝卜干采纳,获得50
3秒前
Yamsh完成签到,获得积分20
4秒前
悦己发布了新的文献求助30
4秒前
zh20130完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
lll发布了新的文献求助10
4秒前
没天赋发布了新的文献求助10
5秒前
鱼圆杂铺发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
啦啦啦123发布了新的文献求助10
5秒前
善学以致用应助111采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
NETO完成签到,获得积分20
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
如意白易发布了新的文献求助10
6秒前
烟花应助Robbie采纳,获得10
6秒前
英俊的铭应助肉鸡采纳,获得10
7秒前
7秒前
cy5982发布了新的文献求助10
8秒前
花根发布了新的文献求助10
8秒前
power完成签到,获得积分10
9秒前
茗泠发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
HHH完成签到,获得积分10
11秒前
嘻嘻发布了新的文献求助30
11秒前
luchang123qq发布了新的文献求助200
12秒前
12秒前
高分求助中
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
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
King Tyrant 720
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5587595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4670789
关于积分的说明 14784044
捐赠科研通 4623168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531360
邀请新用户注册赠送积分活动 1500028
关于科研通互助平台的介绍 1468099