近期，安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室龙明生教授、单磊教授团队设计了金属电极反射镜增强型新二维材料异质结，构建二维垂直结构n-p-n异质结实现宽波谱、高灵敏室温工作具有黑体响应的中波红外探测器，相关研究工作以“Fully depleted self-aligned heterosandwiched van der Waals photodetectors”为题发表在材料领域著名期刊《Advanced Materials》，龙明生教授、单磊教授和上海技术物理研究所胡伟达研究员为共同通讯作者，安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室、物质科学与信息技术研究院为第一单位。

       非制冷中波红外（2.5-5μm）探测器在精确制导、导弹拦截等国家战略技术领域有重要应用价值。与主动探测需要照明光源不同，红外黑体响应具有隐蔽性好、抗干扰强、目标特性鲜明等优点，当前第三代红外测器主要有材料生长条件苛刻、成本高、需要制冷降低暗电流噪声、光谱响应范围窄等问题，不能满足新一代红外探测技术小型化可集成的发展需求，学校实验室龙明生教授、单磊教授联合中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员开发基于金属电极反射镜增强型MoS₂/BP/MoS₂异质结器件实现宽谱响应（0.4-4.0 mm）光电探测器。黑磷BP是一种典型的p型二维半导体，直接带隙0.3 eV，截止波长位于中波红外4.1 mm。将一层黑磷作为中红外吸收层包裹在两层n-型MoS₂制作全耗尽n-p-n异质结，实现高效率光生载流子分离和收集。本研究工作设计金属电极增强MoS₂/BP/MoS₂异质结探测器，在1073 K黑体辐射源下实现峰值响应率高达0.77 A W^-1，极低室温噪声等效功率~2.0×10^-14 W Hz^-1/2和8.61×10¹⁰ cm Hz^1/2 W^-1的高比探测率，器件的响应速度3.1 ms，是当前报道的二维红外探测器响应的最快速度。值得注意的是，该器件有效探测光谱范围高达75%，比其他同类探测器高一倍以上。此项工作为设计高性能中波红外光电探测器和宽光谱光响应应用开辟了一条新途径。

图. 金属电极反射镜增强型MoS₂/BP/MoS₂异质结器件结构及性能

       该工作得到了国家自然科学基金面上项目61975224，62004207, 12074002，国家重点研发计划2017YFA0302904, 2018YFA0305602，安徽省高校协同创新项目GXXT-2020-050，安徽省自然科学基金2008085MF206，安徽省2020年领军人才团队项目，上海扬帆计划项目20YF1455900，山东省基金重大基础研究项目ZR2021ZD01等项目支持。

新闻链接：https://www.ahu.edu.cn/2022/0829/c15059a291675/page.htm

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