用于寬帶光電探測(cè)器的超薄二維硫化錫

澳大利亞皇家墨爾本理工學(xué)院的研究人員利用液態(tài)金屬錫，大面積合成了一系列單層和多層二維硫化錫（SnS），直徑達(dá)到毫米級(jí)。 

原子級(jí)厚度硫化錫載流子遷移率高、吸收系數(shù)大，在電子和光電器件領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用潛力。但是，強(qiáng)的層間相互作用使大面積合成面臨諸多挑戰(zhàn)，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用受限。研究人員先在硫化氫氣氛中、于350℃下對(duì)熔融金屬錫進(jìn)行表面硫化處理；再利用范得華力壓印轉(zhuǎn)移技術(shù)將熔融錫頂部表面形成的硫化錫薄層剝離，得到毫米級(jí)單層或多層二維硫化錫；隨后將其轉(zhuǎn)移到硅、玻璃等基底上。研究發(fā)現(xiàn)：非極化特性使熔融錫與其硫化表面之間不存在宏觀作用力，可實(shí)現(xiàn)二維硫化錫的完全分離。以亞納米級(jí)二維硫化錫為原料，利用光刻技術(shù)制備出光電探測(cè)器件，在深紫外到近紅外范圍（280~850 nm）內(nèi)表現(xiàn)出光譜響應(yīng)特性，光譜響應(yīng)度達(dá)到927 A/W，比商用光電探測(cè)器高3個(gè)數(shù)量級(jí)。

這項(xiàng)研究為制備大尺寸二維材料提供了一種新方法，將促進(jìn)高性能光電探測(cè)器的研制，對(duì)光電電路、傳感和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展有重要意義。