中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所超晶格國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士后楊圣雪、博士生李燕，在研究員李京波、中科院院士李樹深和夏建白等人的指導(dǎo)下，取得二維GaS超薄半導(dǎo)體的基礎(chǔ)研究中新進(jìn)展，探明了新型超薄金屬硫化物二維半導(dǎo)體材料性質(zhì)。2月7日，相關(guān)成果發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)主辦的《納米尺度》上，并被選為熱點(diǎn)論文。
二維半導(dǎo)體材料擁有獨(dú)特物理性質(zhì)，成為了納米交叉學(xué)科的研究熱點(diǎn)。石墨烯是目前研究最為廣泛的二維材料，但其帶隙為零，限制了它在許多領(lǐng)域中的應(yīng)用。作為石墨烯的類似物，具有半導(dǎo)體帶隙的金屬硫化物備受關(guān)注。這些二維半導(dǎo)體材料的光電器件具有優(yōu)越的性能，并且可以設(shè)計(jì)復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)。研究更多新的二維半導(dǎo)體材料，設(shè)計(jì)各種新的結(jié)構(gòu)和器件成為了半導(dǎo)體納米科學(xué)的一個(gè)重要部分。
GaS作為重要的金屬硫化物之一，具有高度各向異性的結(jié)構(gòu)，并且擁有優(yōu)良的電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械性質(zhì)。在這種背景下，半導(dǎo)體所李京波小組設(shè)計(jì)了基于超薄GaS的紅外光探測(cè)器，研究了在不同氣體環(huán)境下該探測(cè)器的不同光響應(yīng)現(xiàn)象，并且基于第一性原理計(jì)算結(jié)果解釋了不同光響應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。研究發(fā)現(xiàn)，課題組設(shè)計(jì)的探測(cè)器對(duì)633納米的紅光展現(xiàn)出了高效快速并且穩(wěn)定的響應(yīng)，且在NH3環(huán)境下光敏性很高，同時(shí)得到了很高的外部量子效率。
科研人員表示，上述研究結(jié)果可以說(shuō)明，新型超薄金屬硫化物二維半導(dǎo)體材料可以被用于高效的納米傳感器、光探測(cè)器、光開(kāi)關(guān)、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、光電子電路等微納光電器件中。
