Menu

层状PtSe2在传感、光子和光电领域的应用

        2D纳米结构材料的原子级薄尺寸赋予了它出色的机械、化学、光学以及物理性质,这些特性使2D纳米结构材料有望成为下一代光子、微电子和光电子器件中的核心材料。然而,由于2D纳米结构材料的环境稳定性较差,在实际应用中易受其他因素的干扰,导致其在工业中的应用受限。比如层状过渡金属二硫化物,已被实验证明其具有与厚度相关的可调带隙和其他许多出色的物理、化学和机械性能。然而,由于层状过渡金属二硫化物的载流子迁移率相对较低,与金属接触时的肖特基势垒较大,且制造工艺复杂,光谱响应较窄,导致该种材料迟迟无法被实际应用。
       在近期一篇发表于《
Advanced Materials》的文章中,深圳大学研究人员综述了一种新型的2D纳米结构材料层状PtSe2,该材料除了拥有2D纳米结构材料的共同优点之外,还有高电荷载流子迁移率,在空气中可以长期稳定存在以及可实现低温合成这些优点。研究人员从合成方法,性质解读和相关应用三方面对层状PtSe2材料进行综述。合成方法方面,研究人员介绍了分子束外延制备法、化学气相沉积法以及可实现低温合成的预沉积法,还有微波辅助合成法和目前最有应用前途的膜蒸发法,膜蒸发法充分利用层状PtSe2材料层状的特性,可以较高效的得到超薄层状PtSe2。性质解读方面,研究人员重点介绍了层状PtSe2材料出色的光学性质和稳定性,特别是在光学性质中,随着层数的变化,层状PtSe2材料的导电能力发生变化,研究人员采取密度泛函理论计算表征了这一特性。相关应用方面,文中介绍了光学探测器,场效应晶体管和传感器三类应用,重点仍在光学方面的应用。光学探测器的基本理论为光电效应,通过吸收不同频率的光,激发不同的电流强度,研究人员还从光频率、光照强度和厚度等方面深入探讨了层状PtSe2材料在光学探测器应用的影响因素,为实际应用奠定理论基础。
        显然,层状PtSe2材料具有许多优点,比如最开始提到的低温合成预沉积法,还有出色的光电性能,以及稳定性也不错。因此,在近几年里,层状PtSe2材料逐渐成为最有希望被工业化的2D纳米结构材料之一。层状PtSe2材料目前已小规模用于制造传感器和各类光电器件。在光电器件方面,超快的光电响应,优良的导电性能,并且人为可调得导电性能,且层状PtSe2在光电领域适用于从紫外到中红外的超宽波长范围内的光学探测器。在场效应晶体管中,低接触电阻率,高电荷载流子迁移率,包括PtSe2的高灵敏度还可应用于传感器。然而,目前对开发均匀的、层数可精确控制的高质量PtSe2的工艺还不是很完善。因此在实际应用中,还会遇到更多意外的困难。(来源:QYIM & AMSC MY QIU编报)

Username:

Password:

联系我们 Contact