基于新型先进材料的异质结构为提高光电器件的光电性能奠定了基石.能带排列是理解异质结构中载流子输运机理和界面动力学的关键.本文利用物理气相沉积法和化学气相沉积法制备了SnS2/Bi2X3(X=Se,Te)范德华异质结构.通过高分辨率X射线光电子能谱测量的能带排列证实了Ⅰ型SnS2/Bi2Se3和Ⅱ型SnS2/Bi2Te3异质结构的成功制备.基于SnS2/Bi2X3异质结构的光电化学型光电探测器的光电响应得到了极大的提高.Ⅰ型SnS2/Bi2Se3和Ⅱ型SnS2/Bi2Te3异质结构的光电流密度均比SnS2、Bi2Se3和Bi2Te3的光电流密度高一个数量级以上.SnS2/Bi2X3异质结构光电性能的显著提高主要是由于:(i)异质结构中光激发电子和空穴的有效分离;(ii) SnS2/Bi2X3异质结构与电解质界面具有更高的电荷转移效率和载流子密度;(iii)异质结构的构建拓宽了光的吸收范围.此外,直立的SnS2还可以有效地捕获光子以提高其光电性能.Ⅰ型SnS2/Bi2Se3异质结构的光电性能优于Ⅱ型SnS2/Bi2Te3异质结构,这主要源于异质结构/电解质界面上更高效的电荷传输能力.实验研究结果表明,Ⅰ型和Ⅱ型异质结构的构建为开发高性能光电探测器及其他光电器件提供了新思路.

罗铭威;卢春辉;刘玉琪;韩涛涛;葛燕青;周译玄;徐新龙

中国科学：材料科学（英文）

[1]罗铭威;卢春辉;刘玉琪;韩涛涛;葛燕青;周译玄;徐新龙-.构建Ⅰ型SnS2/Bi2Se3和Ⅱ型SnS2/Bi2Te3范德瓦尔斯异质结构提升其光电性能)[J].中国科学：材料科学（英文）,2022(04):1000-1011

Bi2X3

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