二维（2D）材料由于其特殊的性质，例如与依赖于层数的光、电和光学性质的强相互作用，以及形成异质结构的能力，被认为是下一代用于光探测器的有希望的材料。然而，基于2D材料的光电探测器由于其原子厚度的限制，固有的探测能力较低。光诱导栅控（Photogating）被广泛应用于提高器件的响应度，但通常会产生较大的噪声电流，导致探测能力有限。
近日，中科院沈阳金属所孙东明研究员，成会明院士，Lichang Yin，南京大学Xiaomu Wang报道了开发了一种Mo基双异质结光晶体管，它具有一个MoS2沟道和两个α-MoO3-x接触电极。
文章要点
1）利用MoS2/α-MoO3-x异质结的能带组合，形成的双异质结在光助下能够相互提供正反馈。研究人员提出了这种光电晶体管的一种工作机制，称为光诱导势垒降低（PIBL）。
2）结果显示，MoS2/α-MoO3-x异质结获得了1.7×1014 cm Hz1/2W-1的高探测率。同时，由于该器件的固有噪声太低而无法测量，因此检测率被严重低估。通过对本征噪声的合理估计，其探测率高达9.8×1016 cm Hz1/2W-1。此外，该器件保持了95 μs的上升时间和105 μs的下降时间的响应速度。
这项研究为制造具有超高光敏性的2D材料光晶体管提供了新的技术。
参考文献
Feng, S., Liu, C., Zhu, Q. et al. An ultrasensitive molybdenum-based double-heterojunction phototransistor. Nat Commun 12, 4094 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-24397-x
https://doi.org/10.1038/s41467-021-24397-x
