- 2022-04-20 16:26:46 来源:北京卓立汉光仪器有限公司 浏览量:1013次
- 【导读】光热电效应(PTE)是一种独特的光电流机理,能够将光、热、电之间进行能量转化,通过热载流子扩散形成温度梯度来产生电能。
-
引言
PdSe2是一种具有独特五边形褶皱结构的二维材料,具备高迁移率、空气稳定和可调带隙等优良性能,之前的研究大多数都是基于光导、光门控和光伏效应的探测机理。因此依赖于外加偏压或者内接电场来分离电子和空穴,高接触电阻、低响应度和响应慢等劣势阻碍了PdSe2的进一步应用。
近期,安徽大学李亮课题组通过化学气相沉积技术生长了高度各向异性的二维PdSe2晶体,基于光电热效应制备了基于零偏压驱动的二维偏振光电探测器,可实现在零偏压下探测超宽范围波长甚至是任意波长,该探测器具有超宽范围响应、空气稳定,偏振光响应, 响应度高等优势。需要指出的是,通过引入热载流子辅助导热打破了传统热探测器响应速度慢的限制,实现了超快光热电响应(4 µs),是目前已知的基于PdSe2光电探测器中响应速度最快的,这可能为发展超快超宽偏振光探测提供一定的实验基础。
图1. 二维 PdSe2的结构和光热电响应mapping
实验与分析
光热电效应(PTE)是一种独特的光电流机理,能够将光、热、电之间进行能量转化,通过热载流子扩散形成温度梯度来产生电能。李亮课题组前期在二维光热电探测器方面做了一系列工作(Nat. Mater. 2019,18,476-481; Nat. Mater. 2020, 19, 830-837),本文通过制备一种具有优异性能的二维材料来解决之前报道的光热电探测器的一些缺点。课题组采用化学气相沉积法生长合成了具有高度各向异性结构的高质量二维PdSe2单晶(图2)。进一步研究发现,使用PdSe2作为沟道材料的探测器具有自驱动的性能,以此为突破口,通过在零偏压下的“非局域化”光响应确定了光热电探测机理,研究发现基于PdSe2的光热电探测器实现了4 µs的超快速响应。李亮课题组通过高分辨透射电镜、X射线电子能谱和拉曼光谱仪等仪器表征了材料的晶格取向和质量,制备了具有高度各向异性形状的长条状的二维PdSe2晶体。
图2. 二维 PdSe2的结构表征
利用转移电极的方法制备器件,不需要使用EBL等大型仪器。探测器在零偏压光照射下产生了光电流,当光照射在器件的两端时,产生了正负光响应(图3)。通过光电流mapping测量,显示光电流信号不仅出现在材料和电极的接触区,还出现在远离电极和材料接触的区域。通过这种“非局域”光响应排除了其他光电流机理,确定了基于PdSe2的光热电效应。
图3.探究探测器的光电流机理
最 后,李亮课题组探究了基于光热电效应探测器的相关性能指标(图4)。实验发现该探测器具有超宽光谱响应,可实现405到904 nm范围光谱响应。基于热载流子辅助导热的光响应速度达到4 µs,从实验角度证明了热载流子辅助导热相对于其他探测的优势。在本文中,PdSe2也显示出偏振光响应,进一步拓宽了偏振光热电探测器的材料选择范围。而且PdSe2探测器具有高度空气稳定性,放置在空气中长达九个月性能指标仍然稳定,有望用于未来的实际应用中。
图4.探测器的性能指标
以上研究表明,李亮课题组制备的二维PdSe2晶体具有高度各向异性能作为沟道材料,实现零偏压驱动的二维偏振光电探测器,其超快光热电响应速度为4 µs。本文的研究成果为制备二维偏振光电探测器在材料选择上提供了更多的可能性。
●仪器推荐
●本研究采用的是北京卓立汉光仪器有限公司Finder Vista全自动激光共聚焦显微拉曼光谱仪系统,如需了解该产品,欢迎咨询我司 13810146393。全自动激光共聚焦显微拉曼光谱仪
https://www.zolix.com.cn/prodcon_370_374_907.html
李亮课题组简介
李亮教授课题组从事二维材料光电探测器方面的研究。课题已经在国际知名学术期刊发表论文40余篇,包括Adv. Mater., Nat. Commun., ACS Nano, Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Mater. Horizons.等国际知名期刊。课题组目前有博士2名,硕士8名。
李亮教授简介:李亮,安徽大学教授,博士生导师。主要研究方向为二维材料光电探测器。先后主持了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、中国博士后科学基金等项目,为2019年安徽省领军人才团队项目核心成员。担任Sustainability期刊客座编辑, Advanced Materials,ACS Nano等期刊审稿人。在相关领域发表论文40余篇,包括Advanced Materials(4), Nature Communication(1), ACS Nano(3), Advanced Functional Materials(8), Nano Energy(1), Materials Horizons(1)等,总引用1300余次。
文章信息
该成果以“Fast Photothermoelectric Response in CVD-Grown PdSe2 Photodetectors with In-Plane Anisotropy”为题发表在国际知名期刊Advanced Functional Materials上。安徽大学李刚博士为第 一作者,安徽大学李亮教授为通讯作者。
文章信息:DOI: 10.1002/adfm.202104787
往期精选
【暨南大学麦耀华课题组】真空辅助结晶制备大面积钙钛矿发光二极管
【中国科学技术大学龙世兵课题组】基于金属有机化学气相沉积的超高性能日盲光电探测器研究分享
【河南大学武四新教授课题组】铜梯度结构的高载流子传输效率CZTSSe太阳能电池制备与性能研究
【湘潭大学徐昌富课题组】几种去羟基增强玻璃的近中红外发光的研究分享
【兰州大学叶为春教授课题组】新型超灵敏表面增强拉曼技术在制药领域的应用
丨免责说明
北京卓立汉光仪器有限公司公众号所发布内容(含图片)来源于原作者提供或原文授权转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,北京卓立汉光仪器有限公司发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享。
如果您认为本文存在侵权之处,请与我们联系,会第 一时间及时处理。我们力求数据严谨准确,如有任何疑问,敬请读者不吝赐教。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。
丨关于我们About Us
卓立汉光自1999年成立,在近二十年的不断努力下,已成为光电领域知名厂商。自主研发生产:荧光/拉曼光谱系统、光谱仪、太阳能电池检测仪器、光源及探测器、电控/手动精密位移台、调整架、光学平台、光学元件等系列产品。
更多详情:www.zolix.com.cn
欢迎咨询:010-56370168-696
邮箱:marketing@zolix.com.cn
- 标签:光热电效应 , 化学气相沉积技术 , 二维偏振光电探测器
- 收藏(0) 赞(0) 踩(0)
- 随时了解更多仪器资讯,求购、招标、中标信息实时更新,厂商招商信息随时看。大量、齐全、专业的仪器信息尽在仪器网(yiqi.com)。扫一扫关注仪器网官方微信,随时随地查看仪器用户采购、招标需求!
-
为你精选
-
中国成功研发双向脑机接口芯片 对新型医疗器械研发有何指导作用?
到目前为止,国外脑机接口芯片只能实现3000多个通道,而且是单向的。 黄立此前接受采访时表示,马斯克的脑机接口需要将传感器逐个植入脑组织,操作时间较长。 但中国脑机的65000个通道是一次性植入的。
2024-03-22 10:39:57 业内交流
-
实验室仪器外观千篇一律?如何把握风格设计出与众不同的仪器外观?
考虑到长时间使用仪器的科研人员,设计应充分考虑人体工程学原则。舒适的握持感、合理的操作界面和直观的显示屏幕都是提升用户体验的关键因素。人性化的设计不仅能够提高工作效率,还能降低操作者的疲劳感。
2024-03-13 14:36:12 业内交流
-
高端算力资源紧缺算力租赁行业有望掀起热潮 仪器行业发展如何应对算力需求?
仪器行业需要认识到算力租赁行业的发展潜力,并积极拥抱这一模式。为此,企业应将自身的部分算力资源整合,形成可以对外提供服务的算力平台。通过提供算力租赁服务,仪器企业不仅可以充分利用自身闲置的计算资源。
2024-03-12 11:52:32 业内交流
-
算力需求井喷通信行业热度空前 PCB市场需求高涨仪器行业如何把握风口快速增长?
PCB是电子工业中的重要部件,实现电路中元件之间的电气连接。 下游应用领域广泛,其中通信、计算机、汽车电子等占PCB总消费量的70%以上。 业内人士表示,所有信息的产生、处理、传输和应用都离不开。
2024-03-11 13:25:02 业内交流
-
中国促生产力协会发布医用食品配方氨基酸含量高效液相色谱仪测定征求意见 高效液相色谱仪为何颇受重视?
效液相色谱仪具有自动化程度高、操作简便的特点。在医用食品配方氨基酸含量测定中,通常需要对大量样品进行分析,HPLC能够实现自动化连续分析,提高了工作效率,同时操作简便,即使是初学者也可以快速上手。
2024-03-04 10:35:46 业内交流
-
中国成功研发双向脑机接口芯片 对新型医疗器械研发有何指导作用?
到目前为止,国外脑机接口芯片只能实现3000多个通道,而且是单向的。 黄立此前接受采访时表示,马斯克的脑机接口需要将传感器逐个植入脑组织,操作时间较长。 但中国脑机的65000个通道是一次性植入的。
前沿技术|聚焦安徽大学李亮教授课题组二维PdSe2晶体研究成果
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
- 高度集成与全自动化双重优势,是时候和测量小推车说再见了
- 设备更新指南 | 2024年布鲁克纳米表面仪器:原子力显微镜篇
- 布鲁克助力X射线仪器大规模升级更新
- 校招 | 探寻职场上的新“利”量
- Empower控制质谱,系列使用小贴士来了!(二)| 沃特世质谱以旧换新进行时
- 2024食品添加剂违规频发 安谱璀世标准品为您助力
- 冷冻干燥技术在疫苗研究中的应用进展
- 【高光谱课堂预约】3月28日基于无人机高光谱的耕地种植作物遥感精细探测研究
- Starr MouseOx | 小动物脉搏血氧仪无创监护大小鼠生命体征,助力流行病治疗研究新进展
- 表面成像丨紧跟科研热点,以旧换新专属成像方案来袭
- 新芝生物助力“以旧换新”,畅享绿色未来
- 双利合谱十周年活动 | 高光谱成像设备免费返厂活动
- 【行业应用】高光谱检测技术助力矿业领域研究