取向工程Sb₂S₃薄膜

探测率 2.24×10¹³ Jones

通过晶体取向调控实现高效面内与面外载流子传输，光电导与光伏两类探测器各取所长。

Chen, Hao · 万磊 · 杨熙 · 方铉 · 张艳 · Tong, Guoqing · 陈俊伟 · 徐俊 · 周儒

ACS Applied Materials & Interfaces 2026

具体参数

响应度（光电导）

{'zh': '2.032', 'en': '2.032'} A W^-1

探测率（光电导）

{'zh': '2.24 × 10¹³', 'en': '2.24 × 10¹³'} Jones

响应度（光伏）

{'zh': '8.35 × 10^-2', 'en': '8.35 × 10^-2'} A W^-1

探测率（光伏）

{'zh': '4.15 × 10¹²', 'en': '4.15 × 10¹²'} Jones

技术优势

响应度和探测率可以兼顾

通过取向设计，光电导器件的响应度达到2.032 A W⁻¹、探测率2.24 × 10¹³ Jones，同时满足高灵敏与快速响应需求。

载流子传输方向可控

通过选择水热沉积或近空间升华工艺，可分别制备[hk0]和[hk1]取向薄膜，使载流子沿面内或面外方向高效输运，适配光电导或光伏器件。

光伏模式也可用

[hk1]取向光伏探测器的响应度达8.35 × 10⁻² A W⁻¹，探测率4.15 × 10¹² Jones，适合需要低暗电流和线性响应的场合。

应用场景

• 可见光-近红外光电探测：Sb₂S₃带隙约1.7 eV，覆盖可见至近红外，可替代有毒的铅基或镉基探测器。
• 高灵敏光电探测器：探测率高达2.24 × 10¹³ Jones，适用于弱光成像、光通信等场景。
• 环境友好半导体光电器件：Sb和S储量丰富、低毒，适合大规模制造环境友好型光电器件。