Ultrasensitive Solar‐Blind Ultraviolet Photodetector Based on FePSe3/MoS2 Heterostructure Response to 10.6 µm

光探测 材料科学 光电探测器 紫外线 异质结 光电子学 带隙 量子效率 红外线的 半导体 三元运算 光学 物理 程序设计语言 计算机科学
作者
Mingsheng Long,Zhen Shen,Ruijie Wang,Qingsong Dong,Zhiyi Liu,Xin Hu,Jie Hou,Yuan Lu,Fang Wang,Dongxu Zhao,Fei Ding,Yubing Tu,Tao Han,Feng Li,Zongyuan Zhang,Xingyuan Hou,Shaoliang Wang,Lei Shan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (34) 被引量:38
标识
DOI:10.1002/adfm.202204230
摘要

Abstract Metal phosphorous tri‐chalcogenides are a category of new ternary 2D layered materials with a wide range of tuneable bandgaps (1.2–3.5 eV). These wide‐bandgap semiconductors exhibit great potential applications in solar‐blind ultraviolet (SBUV) photodetection. However, these 2D solar‐blind photodetectors suffer from low photoresponsivity, slow photoresponse speed, and narrow operation spectral region, thereby limiting their practical applications. Here, an ultra‐broadband photodetection based on a FePSe 3 /MoS 2 heterostructure with coverage ranging from solar‐blind ultraviolet 265 nm to longwave infrared (LWIR) 10.6 µm is reported. Notably, the device exhibits excellent weak light detection capability. A high photoresponsivity of 33 600 A W −1 and an external quantum efficiency of 1.57 × 10 7 % are demonstrated. A noise‐equivalent power as low as 5.7 × 10 –16 W Hz −1/2 and a specific detectivity up to 1.51 × 10 13 cm Hz 1/2 W −1 are realized in the SBUV region. The room temperature LWIR photoresponsivity of 0.12 A W −1 is realized. This work opens a route to design high‐performance SBUV photodetectors and wide spectral photoresponse applications.
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