大面积高产出直立硫化锡光电薄膜的成功制备

中国科学院物理研究所微加工实验室顾长志研究员等人利用四温区精确控温的改进CVD方法得到了二硫化锡纳米片的高效率高质量制备。然后分离出单片的的二硫化锡纳米片，运用微纳加工的手段制备成为光探测器件，对405纳米波长的光进行光探测性能测试，发现了基于二硫化锡纳米片的光探测器件具有快的响应速率，低的暗电流，高的响应度和检测度等优点。进一步的，通过对比不同厚度的二硫化锡纳米片光探测性能，发现了基于二硫化锡纳米片的光探测器性能的厚度依赖性，在100.5纳米处得到了最优的光检测度为354.4A/W，该值是目前基于二硫化锡纳米片的光探测器的光检测度性能最高值。分析得出了光探测性能随厚度不能一直随厚度提升的原因为厚度增加引起的粗糙度提高，进而载流子散射提高，于是对二硫化锡纳米片进行了氧化铪介质封装来降低载流子散射，将光检测度提升至1922A/W。本工作中二硫化锡的超高效率制备和基于二硫化锡纳米片的光探测器性能优化对二硫化锡纳米片在光探测领域的真正实际应用于有着极大地促进作用。该研究结果发表在ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 21, 18073-18081上。