近日，物理學院材料物理研究所在室溫高性能寬譜紅外光電探測研究方面取得重要進展，相關結果以題為“Ultrabroadband and High-Detectivity Photodetector Based onWS₂/Ge Heterojunction through Defect Engineering and Interface Passivation”的論文發表于國際知名期刊《ACS Nano》上。鄭州大學為第一作者單位，物理學院吳翟副教授為論文第一作者，李新建教授、蘇州大學揭建勝教授和香港理工大學曾龍輝博士為共同通訊作者。

近年來，隨著軍事和民用領域對紅外光電探測器的重大需求，因此研發室溫高性能寬光譜響應的紅外光電探測器顯得尤為迫切。在該項研究中，研究人員創新性地通過缺陷工程成功將二維WS₂薄膜的帶隙降低至0.26eV，并通過引入界面鈍化構建了WS₂/AlO_x/Ge混合維度范德華異質器件，成功實現了室溫高性能寬光譜紅外光電探測，響應范圍覆蓋從深紫外到中紅外（200 nm-4.6μm），是目前已報道的二維WS₂薄膜探測器中最寬的探測波長。此外，該探測器具有自驅動功能，工作時無需外界提供能源，在零偏壓下其響應度高達634.5mA/W，比探測率高達4.3×10¹¹Jones，響應速度為9.8/12.7微秒，其性能優于同類型的器件。得益于優異的紅外探測性能，該器件展示了良好的中紅外成像能力。這項工作為設計構建室溫高性能寬光譜光電探測器提供了一種新的策略，并為其進一步應用奠定了基礎。

該工作得到了國家自然科學基金-河南聯合基金、河南省自然科學基金和鄭州大學青年教師基礎研究培育基金等項目的支持。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.1c02007