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研究前沿:二维光电器件WS2-接触材料 | Nature Electronics

今日新材料  · 公众号  ·  · 2025-02-07 08:24

正文

在光电子器件的发展中,基于二维半导体的光电二极管,具有潜在的用途,但光伏效率受制于金属-半导体接触的强费米能级钉扎效应。典型金属-中介层-半导体接触,可以解决这个问题,但也可能导致串联电阻增加。

近日, 韩国科学技术院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)Jisu Jang, Jung Pyo Hong, Sang-Jun Kim,Min-Chul Park & Do Kyung Hwang等,在Nature Electronics上发文,报道了一种导电桥中介层接触,同时提供费米能级解钉和低电阻。

还创建了氧化物中介层,以分离了金属和半导体,在中介层中,嵌入的金纳米团簇作为导电路径,促进有效的电荷传输。

利用这些接触,还制造了二硫化钨WS2光电二极管,具有0.29AW-1光响应度、122dB线性动态范围和9.9%功率转换效率。

这种方法,还提供了探测光生载流子动力学的平台,并且发现接触复合对光伏性能有很大的影响。还举例说明了使用具有这些导电桥中介层接触的光电二极管,全色二维和三维成像器的潜力。

Conductive-bridge interlayer contacts for two-dimensional optoelectronic devices.

二维光电器件的导电桥接中介接触材料


图1:导电桥接中介层接触Conductive-bridge interlayer contacts,CBIC概念。

图2:CBIC表征。

图3: CBIC集成2D光电探测器特性。

图4:集成CBIC的2D光伏电池特性。

图5:CBIC集成图像传感器的全色3D成像。

文献链接

Jang, J., Hong, J.P., Kim, SJ. et al. Conductive-bridge interlayer contacts for two-dimensional optoelectronic devices. Nat Electron (2025).

https://doi.org/10.1038/s41928-025-01339-9

本文译自Nature。

来源:今日新材料

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