Die Photodetektoren basierend auf lateralen Monolayer-MoS2/WS2-Heterojunctions

Einführung

Angesichts des fast eine halbe Billion Dollar schweren Halbleiterchipmarktes sind zweidimensionale (2D) Materialien derzeit einer der machbarsten und vielversprechendsten Kandidaten für die Erweiterung des Mooreschen Gesetzes [1,2,3,4,5]. Als repräsentatives Mitglied der 2D-Familie wurden Übergangsmetalldichalkogenide (TMDs) aufgrund ihrer charakteristischen optoelektronischen Eigenschaften und ihrer potenziellen Anwendungen [6,7,8,9,10,11,12] in Photodetektions- und lichtemittierenden Geräten intensiv untersucht [13, 14]. Insbesondere die abstimmbare Bandlücke, die hohe Trägermobilität, die hohe optische Absorption und die atomar geringe Dicke, die TMDs zu geeigneten Kanalmaterialien für Photodetektoren machen, spielen eine entscheidende Rolle in optoelektronischen oder elektronischen Geräten [15, 16]. Obwohl Kristalldefekte in TMDs, die den Carrier-Trapping-Effekt verursachen, zu einer hohen Lichtempfindlichkeit führen können, können sie dennoch unvermeidlich zu einer langsamen Ansprechgeschwindigkeit führen [17]. Darüber hinaus schlagen einige Forscher die plasmonische Verstärkung vor, um die begrenzte Lichtnutzung von 2D-Materialien zu steigern [18, 19, 20]. Indem die jeweiligen Überlegenheiten kombiniert werden und ein einzigartiger elektronischer Transport an der Kontaktstelle gezeigt wird, werden TMDs-Heterostrukturen, entweder laterales Stitching oder vertikales Stacking, vorgestellt [21]. Solche Heterostrukturen können intrinsische elektronische Eigenschaften maßschneidern und die optische Absorption verbessern [22] und zeigen neue und gestaltbare Merkmale [13, 23]. Beispielsweise sollte das eingebaute elektrische Feld [24] oder die Energieniveaudifferenz [25], die durch TMD-Heterostrukturen induziert wird, die Phototrägertrennung beschleunigen [26], die Phototrägerrekombination unterdrücken [17, 27] und auch den Dunkelstrom senken [28], was ist vorteilhaft, um eine hochleistungsfähige Photodetektion zu erreichen. Außerdem hat Wangs Gruppe [29] eine unterdrückte Elektron-Loch(e-h)-Rekombination in lateralen Heterostrukturen zertifiziert. Wie bereits berichtet, zeigten die lateralen Heterostrukturen eine höhere Ladungsträgermobilität [30], während die vertikalen Heterostrukturen normalerweise die photoaktive Fläche [27] und/oder einen erhöhten Stromantrieb pro Fläche [31] erhöhten. Darüber hinaus zeigten die Grenzflächen lateraler Heterostrukturen in der Ebene eine stärkere Emissionsintensität als beide Seiten [14]. Aufgrund der reduzierten direkten Strahlungsrekombination konnte jedoch die unterdrückte Photolumineszenz (PL)-Emission in der vertikalen Heterogrenzfläche beobachtet werden [32]. Darüber hinaus ermöglichen sowohl laterale als auch vertikale TMD-Heterostrukturen die Erzeugung neuer exzitonischer Übergänge [14].

In Bezug auf die Kristallgitterqualität ist MoX₂ /WX₂ (X = S, Se oder Te) laterale Heteroübergänge konnten aufgrund ihrer ähnlichen wabenartigen [33, 34] Konfiguration und Gitterparameter [34] kaum Strukturdefekte induzieren. Darüber hinaus kann diese Art von Heteroübergang im Allgemeinen eine Typ-II-Bandausrichtung bilden, was für eine hocheffiziente Photodetektion wünschenswert ist [32, 34, 35]. Nach der früheren Arbeit, laterale Monoschicht MoS₂ /WS₂ Heteroübergang weist bevorzugt Typ-II-Bandausrichtung mit dem Valenzbandmaximum (VBM) auf, das bei WS₂ . lokalisiert ist und das Leitungsbandminimum (CBM) bei MoS₂ [32, 34]. Wus Gruppe hat beispielsweise weiter berichtet, dass die VBM und CBM von MoS₂ sind 0,39 eV und 0,35 eV niedriger als bei WS₂ , bzw. [34]. Außerdem ist der Bandversatz zwischen MoS₂ und WS₂ die Bestimmung der Bandausrichtung konnte über ihre unterschiedlichen d-Orbitalpositionen von Mo und W abgeschätzt werden [34]. Vertikale Heterostrukturen können durch mechanischen Transfer und Stack hergestellt werden, während laterale nur durch Wachstumsmethoden erreicht werden können [14]. Darüber hinaus können vertikale Heterostrukturen, wie bereits berichtet, nicht präzise kontrolliert werden und werden leicht an den Grenzflächen zwischen den Schichten kontaminiert [33]. Glücklicherweise können die lateralen Heterostrukturen durch ein Ein-Schritt-Verfahren synthetisiert werden, um Kontaminationen zu reduzieren [28]. Heutzutage ist das Wachstum großflächiger und qualitativ hochwertiger lateraler Monolayer-TMD-Heterostrukturen eine große Herausforderung geblieben [36]. Daher sind qualitativ hochwertige und großflächige laterale TMD-Heterojunctions für die Entwicklung von Hochleistungs-Photodetektoren von Bedeutung und erwünscht.

Hier die laterale Monoschicht MoS₂ /WS₂ Heteroübergänge mit scharfen Grenzflächen und guter Gleichmäßigkeit mittels einstufigem Flüssigphasen-CVD-Verfahren werden hergestellt und Photodetektoren werden basierend auf diesen Heterostrukturen hergestellt. Die vorgestellten Fotodetektoren können eine hohe Ansprechempfindlichkeit und Erkennungsrate von 567,6 A/W und 7,17 × 10 ¹¹ . bieten Jones bzw. Diese Arbeit demonstriert laterales Monolayer-MoS₂ /WS₂ Heterojunctions können als qualifizierte Kandidaten für optoelektronische Anwendungen der nächsten Generation dienen.

Methoden

Heterostruktursynthese

0,05 g Natriumwolframat, 0,5 g Ammoniummolybdat und 0,12 g NaOH (oder KOH)-Partikel wurden in 10 ml entionisiertem (DI) Wasser gelöst, um eine Vorläuferlösung zu erhalten. Die Wachstumssubstrate (Saphir) wurden mit Piranha-Lösung behandelt, um die Oberflächenhydrophilie zu verbessern, und dann wurde die Vorläuferlösung gleichmäßig auf saubere Saphir-Substrate aufgeschleudert. Danach wurden der mit Precursor bedeckte Saphir und Schwefel auf das Heizzentrum bzw. stromaufwärts eines Quarzrohres platziert. Das Heizzentrum wurde in 40 Minuten auf 700 °C hochgefahren und 10 Minuten lang aufrechterhalten, um MoS₂ . anzubauen -OH-Doppelschichten (d. h. MoS₂ Monoschicht und eine einzelne Schicht OH ⁻ Ionen angehängt). Schließlich wurde das Trägergas von Ar auf Ar/H₂ . geändert (5% H₂ ), und die Heizzentrale wurde innerhalb von 10 Minuten auf 780 °C erhitzt und 10 Minuten lang gehalten, um WS₂ . zu ermöglichen an den Rändern von MoS₂ . wachsen –OH-Doppelschichten, die MoS₂ . bilden /WS₂ laterale Heterostrukturen. Weitere Einzelheiten zur Heterostruktursynthese finden sich in früheren Arbeiten [30].

Übertragungsprozess

Wir haben die Polystyrol (PS)-unterstützte Methode verwendet, um WS₂ . zu übertragen /MoS₂ laterale Heterostrukturen von Saphir bis SiO₂ /Si-Substrate. Die PS-Lösung (9 g PS wurde in 100 ml Toluol gelöst) wird zuerst auf die Heterostrukturen mit 3500 U/min für 60 s aufgeschleudert, dann wird die Probe 10 min bei 90 °C gebacken, um das Toluol zu entfernen. Danach die WS₂ /MoS₂ –PS-Film wird durch einen Wassertropfen erhalten, und das schwimmende WS₂ /MoS₂ –PS-Film wird dann mit einem sauberen SiO₂ . ausgebaggert /Si-Substrat. Das WS₂ /MoS₂ –PS-SiO₂ /Si-Probe wird 1 h bei 80 °C und dann 30 min bei 150 °C gebacken, um das Polymer zu verteilen und mögliche Falten zu beseitigen. Schließlich wird der PS-Film durch mehrmaliges Spülen mit Toluol entfernt, um WS₂ . zu erhalten /MoS₂ -SiO₂ /Si-Proben.

Geräteherstellung

Die Standard-Elektronenstrahllithographie (EBL) wurde verwendet, um die Markierungen und Elektrodenmuster auf der gewachsenen lateralen Monoschicht MoS₂ . zu definieren /WS₂ Heterojunctions. Die Ti/Au-Elektroden (10 nm/100 nm) wurden auf den Kanal aufgedampft und in Aceton abgehoben. Das Gerät wurde 2 h lang bei 400 °C im Vakuum thermisch getempert und schnell auf Raumtemperatur abgekühlt.

Materialcharakterisierung

Die optischen Bilder wurden mit dem OLYMPUS-Mikroskop (LV100ND) aufgenommen. Die Raman-, PL- und AFM-Mapping-Bilder wurden mit einem konfokalen Raman-AFM-Spektrometer (Witec, alpha300 RA) mit einem Laser von 532 nm gemessen.

Gerätecharakterisierung

Die optoelektronischen Eigenschaften der Photodetektoren wurden mit der SemiProbe Probe Station und einem Halbleiterparameteranalysator (Keithley 4200) und Platform Design Automation (PDA, FS-Pro) gemessen. Als Lichtquellen wurden Laser unterschiedlicher Wellenlänge verwendet, um die Photoantwort der Photodetektoren zu messen. Mit einem Bestrahlungsmesser wurden verschiedene Laserdichten bestimmt.

Ergebnisse und Diskussion

Abbildung 1a zeigt das optische Bild der CVD-gewachsenen lateralen Monolayer-Heterostruktur, veranschaulicht durch den optischen Kontrast. Die entsprechenden Raman-Spektren, die von den verschiedenen mit 1 und 2 markierten Positionen in Abb. 1a erhalten wurden, bestätigen die Konfiguration des inneren MoS₂ . (385,5 cm ⁻¹ und 405,3 cm ⁻¹ ) und äußere WS₂ (351,5 cm ⁻¹ und 416,5 cm ⁻¹ ) in Abb. 1b [30]. Hohe Kristallqualität von MoS₂ und WS₂ sind impliziert, da in den entsprechenden Raman-Spektren kein Oxidationspeak beobachtet wurde [37]. Insbesondere die Eigenpeaks von MoS₂ und WS₂ beide wurden in der genähten Grenzfläche, die in Fig. 1a mit 3 markiert ist, beobachtet, was darauf hindeutet, dass sich zwei Materialien an der Grenzfläche bilden. Darüber hinaus ist die Frequenzdifferenz zwischen E_2g Modus und A_1g Modus von MoS₂ ist 19,8 cm ⁻¹ , was auf eine Monoschicht hindeutet [30, 38, 39]. Bei WS₂ , das Spitzenintensitätsverhältnis des longitudinalen akustischen Modus (2LA) [40] bei 352 cm ^–1 zu A_1g Modus, d. h. I_2LA /I_A1g , ist genauer, um die Dicke zu überprüfen als die Frequenzdifferenz [14]. Das Verhältnis wurde auf ~ 2 geschätzt, in Übereinstimmung mit Monolayer WS₂ gemessen mit 532 nm-Laser [14]. Die deutliche Rotverschiebung von E_2g -Mode (In-Plane-Vibration) beobachtet werden, resultierend aus dem Legierungseffekt [41] in den lateralen Heteroübergängen. Bemerkenswerterweise wurde dieses ähnliche Verhalten auch bei den vertikalen Heteroübergängen beobachtet, verursacht durch dielektrische Abschirmung und Zwischenschichtkopplung [42]. Darüber hinaus ist das Raman-Mapping-Ergebnis in Abb. 1c mit der blauen Region von MoS₂ und die rote Region von WS₂ weist auf die nahtlose qualitativ hochwertige In-Plane-Heterostruktur hin [13, 43]. Abbildung 1d, e demonstrieren auch die Konfiguration mit MoS₂ innen und WS₂ außen durch PL-Mapping, bzw. [13]. Mehrere Punkte mit erhöhten PL-Intensitäten in WS₂ Region kann als Ladungsträgerinhomogenität durch Verunreinigungen oder Leerstellen erklärt werden [14]. Darüber hinaus sind die stärkeren PL-Emissionen an der Grenzfläche als bei MoS₂ Die Region könnte als inhomogene Ladungsträgerverteilung oder höhere photoinduzierte Ladungsträgerrekombinationsrate an den Kanten interpretiert werden [14]. Sowohl Raman- als auch PL-Mapping legen eine scharfe und gut genähte Schnittstelle zwischen MoS₂ . nahe und WS₂ [14, 44]. Die Dicke und Oberflächenmorphologie wurden mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) mit Trapping-Modus gemessen. Beachten Sie, dass wenige Korngrenzen, die zu Ladungsträgerstreuung führen [45] im Materialinneren beobachtet werden, aber Kanten, die eine bessere elektrische Transportleistung anzeigen, wie in Abb. 1f [14, 46] gezeigt. Die Dicke von WS₂ Außenseite ist ~ 0,7 nm (unten) im Einklang mit CVD-gewachsenem WS₂ Monoschicht, über die zuvor berichtet wurde [47], und der Höhenunterschied zwischen WS₂ und MoS₂ beträgt etwa 0,25 nm (oben), was auf einschichtiges MoS₂ . hindeutet [47]. Insgesamt können die obigen Ergebnisse der Materialcharakterisierung die laterale Monoschicht MoS₂ . demonstrieren /WS₂ Heteroübergang mit der scharfen Grenzfläche.

Ergebnisse der Materialcharakterisierung der gewachsenen lateralen Monoschicht MoS₂ /WS₂ Heterostruktur. (a) Das optische Bild der lateralen Monoschicht MoS₂ /WS₂ Heteroübergang. (b) Das Raman-Spektrum, das von der mit 1, 2 und 3 in (a ), bzw. Das Raman-Mapping-Bild (c ), PL-Mapping-Bilder von MoS₂ Region (d ) und WS₂ Region (e ) aus dem rot umrandeten Bereich in (a ). Der entsprechende Falschfarbenbalken wird am unteren Rand von (c )–(e ). (f ) Das entsprechende Querschnittshöhenprofil des Blaus (zwischen WS₂ und MoS₂ ) und weiß (zwischen WS₂ und Substrat) Linien im AFM-Morphologiebild markiert

Photodetektoren wurden mit einem EBL-System basierend auf dem lateralen MoS₂ . hergestellt /WS₂ Heteroübergang. Abbildung 2a zeigt das schematische Diagramm (oben) der Lateral-Heterojunction-Vorrichtung und die entsprechende Typ-II-Bandausrichtung (unten). Dementsprechend werden Elektronen und Löcher übertragen und in MoS₂ . eingeschlossen und WS₂ Region durch die Grenzfläche bzw. die photoelektrische Umwandlung erreicht [13, 21, 24, 48]. Wir führen dies auf den Photogating-Effekt zurück, beispielsweise einen Sonderfall des photoleitenden Effekts [49]. Der Photogating-Effekt kann als lokaler Photogate-Modulationskanalleitwert wirken [50]. Das optische Bild des Geräts mit einer effektiven Gerätefläche von ~ 40 μm ² wird in Fig. 2b mit E1- und E2-Elektroden als Source- und Drain-Elektroden beschrieben. Um die Heteroübergangskonfiguration herauszufinden, wurde ein kombiniertes Raman-Mapping durchgeführt (Abb. 2c), das die Kanalmaterialien von lateralem MoS₂ . anzeigt /WS₂ Heteroübergang zwischen den gemessenen Source- und Drain-Elektroden (E1 und E2) [28]. Die blauen, roten und dunklen Abschnitte sind MoS₂ , WS₂ bzw. Metallelektroden. Abbildung 2d zeigt die halblogarithmischen Ausgangskennlinien des lateralen Heteroübergangs unter sichtbarem Licht mit 405 nm, 520 nm bzw. 635 nm. Der Einschub in Abb. 2d zeigt ein lineares I-V Beziehung zwischen dem Kanal und den Elektroden [51,52,53,54,55,56]. Das lineare Ich –V Charakter trägt dazu bei, eine hohe Ansprechempfindlichkeit, aber eine geringe Empfindlichkeit von Photodetektoren aufgrund eines hohen Dunkelstroms zu erreichen [57]. Außerdem ist das Ich _ph (d. h. ich _Licht – ich _dunkel ) des Photodetektors auf das 12,5-fache derjenigen vor dem thermischen Tempern erhöht, was möglicherweise auf einen verringerten Kontaktwiderstand [46, 58], Beseitigung von Defekten [59] und verbesserte elektrische Leitfähigkeiten [60] zurückzuführen ist. Abbildung 2e zeigt die durch die obigen Wellenlängen angeregten Photoschalteigenschaften. Der Übergangsstrom steigt schnell an, wenn das Licht an ist, und fällt ab, sobald das Licht aus ist, was bedeutet, dass dieser Fotodetektor als sofortiger lichtaktivierter Schalter dienen kann [61].

Optoelektronische Eigenschaften des Photodetektors. (a) Das schematische Diagramm und die vorgeschlagene Bandausrichtung des Photodetektors. Das optische Bild (b ) und entsprechendes kombiniertes Raman-Mapping (c ) des Fotodetektors. E1 und E2 repräsentieren die Source- und Drain-Elektroden des gemessenen Geräts. Die halblogarithmische (d ) und linear (Einschub von (d) ) Ich –V Eigenschaften und die Lichtschalteigenschaften (e ) des Fotodetektors

Die halblogarithmischen Ausgangskennlinien mit derselben Wellenlänge, aber unterschiedlichen Laserleistungsdichten sind in Fig. 3a dargestellt. Erwartungsgemäß wird der Photostrom mit zunehmender Laserleistungsdichte aufgrund stärker induzierter photogenerierter Ladungsträger erhöht [62]. Abbildung 3b zeigt das I –V Kurven mit derselben Laserleistungsdichte, aber unterschiedlichen einfallenden Wellenlängen (d. h. unterschiedlicher Lichtabsorptionsmenge und optischer Anregungsenergie). Obwohl die kürzere Wellenlänge bei gleicher Laserleistungsdichte weniger Photonen besitzt als die längere Wellenlänge. In diesem Fall nimmt der gemessene Übergangsstrom mit der Abnahme der Bestrahlungswellenlänge zu. Dies kann durch die verringerte optische Absorption bei der längeren Wellenlänge verursacht werden [63, 64]. Abbildung 3c beschreibt den transienten Strom unter periodischer Laserbeleuchtung von 10 s, was auf eine stabile reproduzierbare Photoantwort hinweist [61]. Für die meisten niederdimensionalen Photodetektoren, die vom Photogating-Effekt dominiert werden, können aufgrund der verlängerten Überschussträgerlebensdauer eine begrenzte Ansprechgeschwindigkeit und eine hohe Ansprechempfindlichkeit erzielt werden [50, 65]. Die Anstiegs-/Abfallzeit ist definiert als die Zeit, die der Photostrom benötigt, um von 10 %/90 % des stabilen Werts auf 90 %/10 % zu steigen/fallen [66, 67]. Die relativ lange Anstiegs-/Abfallzeit sollte durch langsame Ladungsträgerrekombination verursacht werden, die von der Laserbeleuchtung herrührt, die viele defekte Zustände anregt [68]. Daher wurde die Reaktionszeit einschließlich der Anstiegszeit und Abfallzeit durch den Photogating-Effekt aufgrund der langlebigen Ladungseinfangprozesse geopfert [57]. Einige Forscher haben vorgeschlagen, dass das hochwertige Kanalmaterial, das einen glatten und kurzen Weg für die Trägerübertragung und eine optimale Gerätestruktur bietet, die Reaktionsgeschwindigkeit verbessern kann [69, 70]. Tatsächlich sind hauptsächlich die Leistungszahlen der lichtempfindlichen Geräte verantwortlich (R ) und Detektivität (D *). R wird berechnet durch die Beziehungen von

Photoresponse-Verhalten des Photodetektors. Das Ich –V Eigenschaften unter verschiedenen 405 nm-Laserleistungsdichten (a ) und unter verschiedenen einfallenden Wellenlängen von 5 mW/cm ² (b ). (c) Die zeitaufgelöste Photoreaktion, die durch das periodische Ein-/Ausschalten von einfallendem Licht angeregt wird. (d) Das extrahierte R (schwarze Kugel) als Funktion der Laserleistungsdichten. Die angelegte Spannung für (c –d ) ist 1 V

wo P und S sind Laserleistungsdichte bzw. effektive Gerätefläche [62, 71, 72]. Abbildung 3d zeigt die entsprechenden Werte von R . des Photodetektors bei unterschiedlichen Laserleistungsdichten. Der Champion R erreicht bis zu ~ 567.6 A/W und liefert den wettbewerbsfähigen Leistungsparameter. Das hohe R wird auf die unterdrückte Phototrägerrekombination in der Heterostruktur zusammen mit dem Elektroneneinfangen im MoS₂ . zurückgeführt Region vermutlich [22]. Das verringerte R mit zunehmender Laserleistungsdichte wird der Photogating-Effekt im Photodetektor weiter sichtbar [73].

Darüber hinaus folgen Photostrom und Laserleistungsdichte der Potenzgesetzgleichung:

wo A ist eine Konstante und 0 < α < 1. Der Wert von α , erhalten durch Anpassen der Kurve von I _ph gegen P in Abb. 4a, bezieht sich auf den Prozess des Einfangens, der Rekombination und des Transfers von Trägern [74, 75]. Die sublineare Beziehung zwischen I _ph und P weist ferner auf das Vorhandensein des Photogating-Effekts in der Vorrichtung hin [65]. Der höhere Wert von α (z. B.  ~ 0.73) kann erreicht werden, wenn die niedrigeren Leistungsdichten aufgrund der reduzierten Phototrägerrekombination und der Wechselwirkungen zwischen den Ladungsträgern angewendet werden [75, 76]. Im Gegensatz dazu können höhere Leistungsdichten aufgrund stärkerer Rekombinationsverluste und mehr Fallenzustände zu einem verschlechterten α-Wert von  ~ 0.55 führen [77]. Die Voraussetzung des berechneten D * über die Gleichung

(a) Die Handlung von I _ph gegenüber Laserleistungsdichten. (b) Das aktuelle Leistungsspektrum (S _Ich ) unter verschiedenen Frequenzen. Die angelegte Spannung für (a–b ) ist 1 V

besteht darin, dass die Photodetektoren durch Schrotrauschen als Hauptrauschquelle begrenzt sind [49, 66, 78]. Um D weiter auszuwerten * genauer gesagt wird der in Abb. 4b erhaltene Rauschstrom bei verschiedenen Frequenzen gemessen [74]. Abbildung 4b zeigt das typische 1/f-Rauschen [79] in unseren Fotodetektoren, das die Halbleiterindustrie durch neue Materialien erheblich behindert. Diese Art von Rauschen wird hauptsächlich durch die geladenen Verunreinigungen und Einfangstellen im leitfähigen Kanal verursacht [57, 80]. Zur Reduzierung des 1/f-Rauschens werden eine höhere Materialqualität und eine geringe Strukturfehlerdichte angestrebt [81]. Nach der Formel von

wobei Δf und ich _Lärm Messbandbreite und Rauschstrom [79] sind, beträgt die Detektivität des Photodetektors etwa 7,17 × 10 ¹¹ Jones. Tabelle 1 hat einige ausgewählte repräsentative Photodetektoren mit entsprechender Photoreaktionsleistung basierend auf 2D-Materialien verglichen. Der relativ hohe R und D * unserer Fotodetektoren zeigen großes Potenzial in optoelektronischen Geräten.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend wurde ein Hochleistungs-Photodetektor basierend auf der lateralen Monoschicht MoS₂ . entwickelt /WS₂ Heteroübergang. Die Größe der durch das einstufige Flüssigphasen-CVD-Verfahren gewachsenen Kanalmaterialien reicht bis in den Millimeterbereich. Darüber hinaus wurden die hochwertigen Kanalmaterialien mit guter Gleichmäßigkeit und scharfer Grenzfläche durch systematische Materialcharakterisierungen und anschließende Gerätemessungen untersucht. Besonders hohe Ansprechempfindlichkeit von 567,6 A/W und Erkennungsvermögen von ~ 10 ¹¹ Jones werden für die Photodetektoren erreicht, die dem Photogating-Effekt zuzuschreiben sind. Die Leistung des vorgeschlagenen lateralen MoS₂ /WS₂ Photodetektoren mit Heteroübergang ist besser oder vergleichbar mit der berichteten Arbeit [24, 62, 76, 78, 86, 97, 98]. Außerdem nehmen wir an, dass das unerwünschte 1/f-Rauschen, das durch das Einfangen/Entpacken von Ladungsträgern entsteht, durch qualitativ hochwertiges und defektfreies Kanalmaterial weiter reduziert werden kann. Das einfache einstufige CVD-Wachstum in flüssiger Phase und die hervorragende optoelektronische Leistung der Photodetektoren können weitere Forschungen zu optoelektronischen Bauelementen basierend auf lateralen Heterostrukturen motivieren.

Verfügbarkeit von Daten und Materialien

Die Datensätze, die die Schlussfolgerungen dieses Artikels unterstützen, sind im Artikel enthalten.