Fototransistores de disseleneto de molibdênio 2-D-poucas camadas de alta fotossensibilidade
p Estrutura esquemática dos FETs MoSe2 de poucas camadas. Crédito:(c) 2014 Toyohashi University of Technology
p Os materiais em camadas bidimensionais (2D) agora estão atraindo muito interesse devido às suas propriedades optoeletrônicas exclusivas em espessuras atômicas. Entre eles, o grafeno foi principalmente investigado, mas a natureza de lacuna zero do grafeno limita suas aplicações práticas. Portanto, Materiais em camadas 2D com lacunas de banda intrínsecas, como MoS2, MoSe2, e MoTe2 são de interesse como candidatos promissores para dispositivos optoeletrônicos ultrafinos e de alto desempenho. p Aqui, Pil Ju Ko e colegas da Toyohashi University of Technology, O Japão fabricou fototransistores de efeito de campo com back-gate feitos de cristais MoSe2 com espessura de apenas vinte nanômetros. Os dispositivos foram fabricados por clivagem mecânica de cristais MoSe2 em flocos de poucas camadas, seguido pela transferência para um wafer de silício com eletrodos de titânio pré-depositados.
p Apesar de seu tamanho físico ultrafino, os dispositivos mostraram excelentes características de fototransistor de efeito de campo. A fotorresponsividade medida de 97,1 AW-1 na voltagem zero back gate foi maior do que os relatórios anteriores de fotodetectores fabricados usando GaS, GaSe, MoS2, e InSe. A fotorresposta do MoSe2 foi muito mais rápida (menos de 15 mseg) do que os fotodetectores ultrassensíveis baseados em monocamada MoS2. Além disso, a eficiência quântica externa teórica foi 280 vezes maior do que os fotodiodos comerciais de Si e InGaAs.
p A pesquisa mostra que o MoSe2 é um material promissor para aplicações em fotodetectores. O grupo está otimizando o desempenho do dispositivo através do estudo dependente da espessura da fotossensibilidade.
p Dependência da potência do laser da corrente de dreno versus a tensão da fonte de dreno na tensão de porta zero. Detalhe:fotorresponsividade extraída da característica Id-Vds. Crédito:(c) 2014 Toyohashi University of Technology