MoTe_(2)/Ta_(2)NiSe_(5)/MoTe_(2)范德华双异质结实现超快、宽带和偏振敏感光电探测器

高效光电探测器在监控、热成像、光通信和环境监测等领域具有广泛、迫切的应用需求.优化光电探测器参数如微型化、高量子效率、超快响应速度等,仍然是一项艰巨的任务.我们提出了一种由顶部/底部MoTe_(2)和中间Ta_(2)NiSe_(5)层组成的双范德华异质结.利用双异质结界面增强光收集效率和产生两个对立的内置电场,使得器件具有400到1550 nm的宽光谱响应,并表现出优异的性能,包括82.9%的外量子效率和3.5/4.2μs的快速响应速度.此外,利用二维Ta_(2)NiSe_(5)纳米片的面内各向异性,我们实现了在635和1550 nm波长下的极化灵敏度,分别为16.3和8.1.这项研究为开发高性能和多功能光电探测器提供了平台,为先进光电器件的设计和应用提供了新的方向.