组分连续可调GeS₁₋ₓSeₓ纳米片

带隙与偏振灵敏度按需定制

一种二维独立式合金纳米片，通过连续调节硫/硒比例实现可定制的光电与偏振探测性能，突破了传统二元材料的固定特性。

Zheng, Tao · Pan, Yuan · Yang, Mengmeng · 郑照强 · 李玲 · Sun, Yiming · 霍能杰 · Chen, Zuxin · 高伟 · 徐华 · 李京波

Advanced Materials 2024

具体参数

空穴迁移率可调范围

{'zh': '6.22×10⁻⁴–1.24', 'en': '6.22×10⁻⁴–1.24'} cm² V⁻¹ s⁻¹

响应度可调范围

{'zh': '8.6–311', 'en': '8.6–311'} A/W

偏振灵敏度可调范围

{'zh': '4.3–1.8', 'en': '4.3–1.8'}

技术优势

迁移率跨度三个数量级

空穴迁移率从6.22×10⁻⁴ cm² V⁻¹ s⁻¹（x=0，GeS）连续调至1.24 cm² V⁻¹ s⁻¹（x=1，GeSe），覆盖从低迁移率到高迁移率的宽广范围。

响应度可配置

在635 nm光照下，响应度可从8.6 A/W（GeS）调至311 A/W（GeSe），实现不同应用场景下的灵敏探测。

偏振灵敏度按需设计

偏振灵敏度可通过合金组分在4.3（GeS₀.₂₉Se₀.₇₁）和1.8（GeSe）之间定制，实现不同偏振对比度要求的探测器件。

独立式生长，直接可用

纳米片以独立式形态生长，可被直接转移或集成到器件中，无需额外剥离步骤。

应用场景

• 定制化偏振光电探测器：利用组分调节偏振灵敏度，按需设计不同对比度的偏振探测器。
• 可调谐光电传感器：通过合金组分连续改变迁移率和响应度，实现传感器性能灵活调控。
• 柔性光电子器件：独立式纳米片可直接集成到柔性衬底，用于可穿戴或弯曲器件。
• 二维材料异质结：带隙和电导率连续可调，为构筑能带匹配的异质结提供理想组分。