异质结构的能带对齐（band alignment）和掺杂工程（doping engineering）的目的性设计是实现器件结构设计和器件性能优化的关键。中科院半导体研究所邓惠雄研究员，魏钟鸣研究员和杨珏晗助理研究员等根据对过渡金属硫化物（TMDs）和第四主族金属硫化物中的几种典型材料进行理论预测，得到MoS₂和SnSe₂呈现最大的能带偏移。由于大的能带偏移有利于光生载流子的分离，因此MoS₂/SnSe₂在理论上是制造光电探测器的理想候选材料，这在实验中也得到了验证。

本文要点：

（1）采用化学气相输运（Chemical Vapor Transport，CVT）法制备的SnSe₂晶体由纯MoS₂或掺杂MoS₂构成，形成两种异质结。系统地研究了基于这两种异质结构的光电探测器的光电特性。由于纯MoS₂和SnSe₂可以形成能带对齐，并且纯MoS₂/SnSe₂异质结构具有较大的能带偏移，因此可以显著促进光生载流子的分离，从而提高光电探测器的性能。

（2）对于基于掺杂MoS₂/SnSe₂的典型光电探测器，其电子迁移率可达11.6 cm² V^-1 s^-1、SBUV（254 nm）的响应度可达500 mA W^-1、检测率可达3.3×109 Jones。此外，该器件的抑制比（R_{254 nm}/R_{532 nm}）高达250，响应速度快到微秒量级。

参考文献

Yu, Y., Shen, T., Long, H., Zhong, M., Xin, K., Zhou, Z., Wang, X., Liu, Y.-Y., Wakabayashi, H., Liu, L., Yang, J., Wei, Z., Deng, H.-X., Doping Engineering in the MoS₂/SnSe₂ Heterostructure toward High-Rejection-Ratio Solar-Blind UV Photodetection. Adv. Mater. 2022, 2206486.

DOI: 10.1002/adma.202206486

https://doi.org/10.1002/adma.202206486