摘要
由范德瓦尔斯异质结构堆砌而成的二维材料光电探测器是光电探测领域的前沿研究，引发了极大的关注。范德瓦尔斯异质结是由多种二维层状材料通过范德瓦尔斯力结合构成，它的出现绕过了以往异质结中困扰人们的晶格匹配问题，并且还具有优异的接触界面质量。通过构造范德瓦尔斯异质结可以构建性能优异的光电子器件。在本论文中，通过机械剥离法和干法转移技术制备了Graphene/SnS2光电探测器以及Graphene/InSe光电探测器，并研究了它们的光电探测性能。主要内容如下: 1.结合干法定位转移技术与微纳加工工艺成功制备了Graphene/SnS2异质结以及Graphene/InSe异质结。本实验中分别使用多种测试手段，包括光学显微镜、拉曼光谱仪分析、原子力显微镜等对Graphene/SnS2异质结以及Graphene/InSe异质结进行了表征。 2.对Graphene/SnS2光电探测器的光电特性进行了研究。在365nm的光源照射下，在栅压为-80V时，响应度可以达到6.35×105A/W，比探测率达到3.68×1011Jones，外量子效率达到2.15×108％。相比于单一的SnS2光电探测器，Graphene/SnS2光电探测器的响应度高出2个数量级，比探测率高出6倍，外量子效率高出3个量级。 3.对Graphene/InSe光电探测器的光电特性进行了研究。Graphene/InSe光电探测器表现出负光电导，并且随着入射光功率密度的增加，负光电导更加明显。在365nm的光源照射下，器件响应度可达1.89×105A/W，比探测率可达3.62×1010Jones。在532nm的光源照射下，在栅压为-60V时，器件响应度可达1.89×105A/W，比探测率可达3.62×1010Jones。响应度比单一的InSe光电探测器高出4个数量级。Graphene/InSe光电探测器表现出较快的响应速度，约为27ms，开关特性比较优异。 结果表明，基于Graphene的范德瓦尔斯异质结光电探测器有望用于纳米光电探测领域。
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