基于石墨烯-MoS2-WS2异质结构的宽带光纤兼容光电探测器及其协同光发生机制
摘要：在光纤中集成二维晶体可以赋予其光电特性并扩展其应用范围。然而，化学气相沉积（CVD）制造的挑战限制了我们生产复杂结构的能力。在这里，我们成功地展示了通过在纤维端面上集成微观尺度的多层石墨烯-MoS2-WS2范德华异质结构薄膜来创建二维材料异质结构。因此，基于简单的逐层转移，我们制造了一个可见到红外免开关全纤光电探测器（FPD）。我们的FPD在400纳米光波长下表现出超高的光电响应率6.6X107 A/W和相对较快的响应速度7毫秒，这是由于异质结构的强光吸收和内建电场所致。此外，由于MoS2-WS2异质结构中的II型交错能带排列，MoS2和WS2层之间的层间光学跃迁使我们的FPD能够感知红外光功率，显示出1550纳米时的光电响应率为17.1 A/W。此外，在1550纳米的照射功率高于1毫瓦时观察到反向光响应，表明存在竞争光电流产生机制，包括光导和光导效应。这些发现为开发基于二维晶体的宽带和免开关光电探测器和其他新型光电设备提供了新的策略。此外，我们的制造方法可能为光纤与半导体材料的集成提供了一个新的平台。
作者：Yi-feng Xiong, Jin-hui Chen, Fei Xu
论文ID：1807.00702
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2018-07-03