二氧化硅光栅耦合增强二硫化钼1550nm红外光电效应

二硫化钼(MoS_(2))作为最有前景的二维半导体材料之一,在光电子器件领域具有广泛的应用前景.而多层MoS_(2)带隙宽度为1.20 eV,导致其在1033 nm以上波长的光吸收弱,影响其在更长波长范围的光电探测.介质光栅工程作为一种光学调控手段,可有效调控光的局域场强和电场分布,从而增强光与物质相互作用.本研究利用二氧化硅(SiO_(2))介质光栅工程对MoS_(2)晶体管进行调控,以探究其在1550 nm下的光电效应.研究发现,在MoS_(2)沟道区域耦合SiO_(2)介质光栅可将晶体管迟滞电压从1.68 V降至0 V;在10 mW/cm^(2)光照下,SiO_(2)光栅所形成的局域电场使器件载流子迁移率从3.52 cm^(2)/(V·s)提高至5.67 cm^(2)/(V·s);与此同时,光栅结构的耦合将MoS_(2)晶体管光响应从162 mA/W提高至263 mA/W.上述工作进一步推动了二维半导体介质光栅工程的研究和发展,并为二维材料在1033 nm以上波长光电子器件的发展提供了参考.