原子薄的材料尽管具有优异的性能,但其合成上仍面临着诸多挑战,例如大面积制备等。硫化锡(SnS)是一种低成本的,自然丰富的,具有可调带隙的层状材料,原子厚SnS显示出优异的载流子迁移率和大吸收系数的特性,在电子和光电器件领域具有巨大的应用潜力。但是,缺乏成功的合成技术来制备大面积和原子薄的SnS层(主要是由于强的层间相互作用),阻碍了这些特性在应用中的探索。近日,皇家墨尔本理工学院Sumeet Walia,Nasir Mahmood,Taimur Ahmed等报道了通过金属液态锡合成SnS层,其厚度从单个单位晶格(0.8 nm)到的多个堆叠单位晶格(≈1.8nm)不等,其横向尺寸为毫米级。
本文要点:
1)实验表明,合成的大面积的SnS层具有具有从深紫外(UV)到近红外(NIR)波长(即280-850 nm)范围的宽带光谱响应,并具有快速光电检测功能。
2)对于单单元厚的SnS层,在室温下工作,波长为660 nm时,光电探测器的响应度(927 A W-1)比商用光电探测器高出三个数量级。
该工作为制备宽带,大横向尺寸的纳米片用于高性能光电探测器开辟了一条新的道路。它还为集成光电电路,传感和生物医学成像中的可扩展应用提供了重要的技术启示。
Vaishnavi Krishnamurthi, et al. Liquid‐Metal Synthesized Ultrathin SnS Layers for High‐Performance Broadband Photodetectors. Adv. Mater., 2020
DOI: 10.1002/adma.202004247