翻译文献  Self-powered and bipolar photodetector based on a van der Waals metal-semiconductor junction: Graphene/WSe2/Fe3GeTe2 heterojunction

基于范德华金属-半导体结的自供电双极性光电探测器：石墨烯/WSe2/Fe3GeTe2异质结

        摘要

        具有信号反转响应的自驱动光传感器由于具有更好的信号识别和增强的信号处理效率，有潜力在多信号的复杂环境中作为光电探测器工作。在此，我们提出了一种基于双极性WSe2的金属-半导体-金属光电探测器，其中两个电极由二维范德瓦尔斯( 2D van der Waals，vdWs )金属Fe3GeTe2和半金属石墨烯组成，以形成具有不同肖特基势垒高度的非对称金属接触结构。调控栅场诱导WSe2中费米能级的移动，可以用来操控WSe2沟道的载流子类型，从而得到无偏压的极性反转光电探测器。此外，在没有外加电压的情况下，可以在450 nm(可见光)到850 nm(红外)的波长范围内观察到光伏效应。在650 nm激发波长下，大开路电压为-0.177 V，短路电流为17 nA。本文报道的WSe2基光电探测器在零偏压下表现出优异的性能，包括大于106的大光暗电流比，暗电流小于1 fA，外部量子效率为27.14%的光伏性能，3.4×1010 Jones的优异探测率和116.38 mA/W的高响应度。由于vdWs金属和WSe2之间的清洁和无损界面，WSe2和vdWs电极之间的界面发生快速电子转移，导致370μs的响应速度。该研究展示了vdWs金属Fe3GeTe2作为形成肖特基结的电极实现无外加电压光电探测器的广阔应用前景，加速了各种工作模式的2D光电传感器的发展。

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