摘要
光电探测器是现代光电工业的关键部件，它通过将光信号转换成易于处理的电信号，从而实现对光的捕获、识别和可视化。二维材料独特的结构赋予其优越的性能，近年来其在光电探测器领域中引起了广泛关注，特别是用来制备柔性光电探测器。本文的主要研究对象是近几年兴起的二维Mo2CTx和二维GeH，并将它们应用到柔性光电探测器中，实现器件的微型化、集成化和柔性化。具体的研究内容和结果如下： 通过在Mo2CTx纳米片上气相沉积ZIF-67衍生物，从而合成Co-CoOx/NC/Mo2CTx异质结，ZIF-67衍生物不仅为光生电子的传输提供了直接途径，而且增强了Mo2CTx的结构稳定性。在模拟太阳光的照射下，制备的光电化学（PEC）型光电探测器具有高响应率（20.7μAW-1）和短的光响应/恢复时间（0.4/0.4s）。同时，组装的锌离子电池和Co-CoOx/NC/Mo2CTx异质结的集成柔性器件具有出色的光电检测功能，并保持了其固有的充放电行为，能够实时监测1天中太阳的变化。此研究实例可为实现向下一代便携式和可穿戴技术的小型化及多功能发展铺平了道路。 Ge-GeH异质结是通过调节前驱体CaGe2的煅烧工艺及浓盐酸中反应的参数从而实现原位制备，此方法缩短了传统GeH的合成时间，且原位生长在片层上的Ge提高了GeH的导电性和光响应性能。当Ge:Ca=1:0.5（质量比）时合成的Ge-GeH异质结具有最佳的光电性能。将其与KS6导电石墨粉以质量比5:5混合时，PEC光电探测器在无外偏压的情况下光响应电流密度可达到7.49μAcm-2，响应率高达124.96μAW-1，并且具有快速的响应时间（0.016/0.272s）。此外，基于Ge-GeH异质结集成的柔性自供电光电探测器不仅具有出色的光检测功能，而且具有良好的柔韧性、可弯曲性和耐久性。此研究为Ge-GeH异质结的合成开辟了一条新的途径，所制备的柔性自供电光电探测器件可为未来便携式电子器件提供新的思路。 Co-CoOx/NC/Mo2CTx和Ge-GeH异质结在提高现有光电探测器的性能和开发新型高性能光电探测器方面显示出巨大的潜力，这将推动2D材料和光电探测器的不断发展。
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