摘要：近年来，蓬勃发展的拓扑半金属材料以其独特的能带结构和优异的光电特性在光电领域引起了极大关注。然而，对拓扑半金属材料光电特性的研究大多针对连续薄膜或二维结构的简单组合，平面结构导致的光吸收弱、响应慢和灵敏度低等问题阻碍了拓扑半金属基光电探测器在光通讯等领域中的进
第一作者：张拓
通讯作者：陶立，任元
通讯单位：东南大学 材料科学与工程学院
DOI: 10.1021/acsami.4c06233
近年来，蓬勃发展的拓扑半金属材料以其独特的能带结构和优异的光电特性在光电领域引起了极大关注。然而，对拓扑半金属材料光电特性的研究大多针对连续薄膜或二维结构的简单组合，平面结构导致的光吸收弱、响应慢和灵敏度低等问题阻碍了拓扑半金属基光电探测器在光通讯等领域中的进一步应用。
有鉴于此，近日，东南大学陶立教授和任元副研究员（共同通讯作者）报道了用具有超快响应的自供电ZnO@PdTe2/Si混合维度异质结光电探测器。PdTe2，ZnO和Si协同工作，赋予了探测器从 DUV 到 SIR（254 nm~1.55 µm）的宽光谱探测能力。ZnO@PdTe2/Si 的2D/3D混合维度Ⅱ型异质结有效增强光捕获能力，促进载流子分离，响应/恢复时间低至1.58/1.34 μs，探测度高达1.56×1013 Jones。基于 ZnO@PdTe2/Si异质结的优异性能，分别实现了三通道彩色成像和双通道文本信息传输。该工作提出的ZnO@PdTe2/Si 垂直异质结为光通信提供了一种高速、有效、便捷的新选择。
图文解析
图1. ZnO@PdTe2/Si 异质结的制备过程以及形貌结构表征。
图2. ZnO@PdTe2/Si 异质结的光电性能分析。
图3. ZnO@PdTe2/Si 异质结的响应/恢复时间，稳定性以及性能比较。
图4. ZnO@PdTe2/Si 光电探测器的工作机理。
图5. 365 nm、650 nm和 850 nm三通道彩色成像系统及成像效果。
图5. 254 nm和 1550 nm双通道光通信系统。
来源：华算科技
