近日，孙文红教授领导的光电材料与器件研究团队在宽波段光电探测器的性能研究方面取得进展，研究成果以"Two-Dimensional MoS₂ on p-Type GaN for UV-Vis Photodetectors"为题被《ACS Applied Nano Materials》杂志接收发表。

在这项研究中，我们采用溶胶-凝胶法制备了厚度可控的MoS₂薄膜。所制备的胶体可以直接旋涂到各种基材（例如Si、SiO₂、GaN和蓝宝石）上，从而在退火后直接形成光滑的MoS₂薄膜。基于该技术，我们构建了包含n-MoS₂和p-GaN的二维MoS₂/p-GaN范德华（vdWs）异质结构光电探测器。MoS₂的高晶体质量和MoS₂/p-GaN异质结构p-n结的内部电场使光生载流子的有效分离成为可能，从而增强了电极在416 nm处的激子收集。这种配置实现了 35.6 A/W 的高光响应和200 ms的快速响应时间，超过了单一的MoS₂薄膜探测器。此外，当与p-GaN结合构建异质结后，光电探测器的响应光谱延伸到紫外区域，表现出令人印象深刻的8.4 A/W光响应和280 ms的快速响应时间。这显示出良好的协同效应。这些优异的特性使n-MoS₂/p-GaN异质结构光电探测器成为极具竞争力的下一代光电器件。

论文作者：杨宇飞（硕士生），孙文红（通信作者）。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsanm.3c03183。