Page 73 - 《精细化工》2021年第9期
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第 9 期 冯 浩,等: 二维 MoSe 2 及其柔性光电探测器的制备与性能 ·1787·
图中无其他明显杂峰出现,说明制备出的样品为纯 由图 4 可见,其发光峰 λ 位于 820 nm 处,根据
相 MoSe 2 ,具有六方晶系结构。 式(4)计算其跃迁能:
c
E h (4)
8
式中:E 为跃迁能,eV;c 为光速 3.0×10 m/s;h
为普朗克常量,6.626×10 –34 J·s。
由式(4)计算出该样品的跃迁能为 1.51 eV,
当入射光照射到光敏层表面所产生光辐射的光子能
量≥其跃迁能时发生电子跃迁。
2.1.4 形貌分析
图 5a、b 分别为 MoSe 2 的 SEM 和 TEM 图。由
图 5a、b 可以看出,制备的样品形貌均一,都为花
图 2 MoSe 2 的 XRD 谱图 状微球,而且制备的样品尺寸较小,粒径约为
Fig. 2 XRD patterns of MoSe 2 200 nm;为了进一步看清其形貌,对样品采用高分
辨透射电子显微镜(HRTEM)进行表征,如图 5c
2.1.2 Raman 分析 所示。由图 5c 可以看出,所制备的样品是由纳米片
图 3 为 MoSe 2 的 Raman 谱图。由图 3 可知, 组装而成,花瓣的厚度约为 6 层纳米片厚度,边缘
–1
其特征峰分别位于 239.99 和 284.54 cm 处,分别 处呈卷曲褶皱状,这与 SEM 图相吻合,将其红框范
为 MoSe 2 产物的 A 1g 面外振动模式和 E 2g 面内振动 围放大后见图 5d。图 5d 显示,MoSe 2 主要由蜂窝晶
模式 [19] 。 格结构的 2H 相组成。
图 3 MoSe 2 的 Raman 谱图
Fig. 3 Raman spectrum of MoSe 2
2.1.3 PL 分析
图 4 为 MoSe 2 的 PL 谱图。
图 5 MoSe 2 的 SEM(a)、TEM(b)及 HRTEM(c、d)图
Fig. 5 SEM (a), TEM (b) and HRTM (c, d) images of MoSe 2
2.2 不同波长下柔性 MoSe 2 光电探测器的性能
图 6a、b 为不同激光波长(405、520、650 nm)
下 MoSe 2 光电探测器的电流-电压(I-V)和电流-时
间(I-t)曲线。由图 6a 可以看出,当固定光强为
0.5 mW 时, MoSe 2 光电探测器的光电流随着电压
的增加呈线性增加,说明制备的光电探测器的光敏
图 4 MoSe 2 的 PL 谱图 层和电极的接触是欧姆接触。由图 6b 可以看出,在
固定电压为 10 V,光强为 0.5 mW 时,I-t 曲线随着
Fig. 4 PL spectrum of MoSe 2