Page 75 - 《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 ·1789·
图 7 MoSe 2 光电探测器在不同光强下的 I-V 曲线(a)、 图 8 MoSe 2 光电探测器不同激光波长下 I-t 曲线(a)以及
I-t 曲线(b)、光电流和响应度变化曲线(c)及光 a 图中上升部分的放大图(b)及下降部分的放大图(c)
Fig. 8 I-t curves of MoSe 2 photodetector at different laser
探测率曲线(d)
Fig. 7 I-V curves (a), I-t curves (b), photocurrent and wavelengths (a), enlargement of the ascending part
(b) and descending part (c) in figure (a)
responsiveness curves (c) and light detection rate
curve (d) of MoSe 2 photodetector at different light
intensities 将图 8a 中上升和下降部分放大,见图 8b、c。
由图 8b、c 可以看出,405 nm 下其上升和下降时间
2.4 MoSe 2 光电探测器的响应时间 分别为 47 和 45 ms,520 nm 下其上升和下降时间分
光响应的反应速度是衡量光探测器件的一个重 别为 68 和 57 ms,650 nm 下其上升和下降时间分别
要因素,上升时间按照达到稳定光电流的 63%所需 为 39 和 52 ms,与目前相关文献报道的采用 MoSe 2
时间计算,下降时间按照恢复到暗电流的 37%所需 制备的光电探测器相比较,本文制备的光电探测器
时间计算 [21-22] 。取 405、520、650 nm 激光波长、光 响应速度要优于其他报道,具体比较见表 1。
强 0.5 mW、电压 10 V 下一个周期的 I-t 曲线,见图 8。
表 1 响应速度比较
由图 8 可知,正是由于器件的表面宏观缺陷少以及 Table 1 Comparison of response speed
材料本身内部缺陷浓度小,在加光照射的瞬间被激 制备 激光波长/ 上升时间/ 下降时间/ 参考
发的载流子只有小部分填充了缺陷,并且电极与材 方法 nm ms ms 文献
料之间良好的接触,可以看到电流在上升和下降过 MoSe 2 水热法 405 47 45 本文
程中速度都比较快 [23] 。 520 68 57
650 39 52
MoSe 2 水热法 650 7890 9830 [18]
MoSe 2 化学气相 532 60 60 [24]
沉积法
MoS 2/g-C 3N 4 液相剥离 365 50 80 [25]
SnS 2 水热法 自然光 >5000 >5000 [26]
3 结论
本文基于水热法制备了 MoSe 2 ,表征结果表明,
制备的 MoSe 2 为粒径约 200 nm 的花状微球。通过超
声分散得到均匀的 MoSe 2 悬浮液,以 Au 为电极、
有机尼龙膜为衬底制备了柔性 MoSe 2 光电探测器。
光电特性测试表明,在不同激光波长的照射下,
MoSe 2 光电探测器在 520 nm 激光下表现出了良好的
光电性能,光强为 0.5 mW 时,光响应度为 7.5×10 –5
1/2
7
A/W,光探测率为 1×10 cm·Hz /W,并且在 520 nm
激光、电压 10 V、不同光强下,光响应度和光探测率
随着光强的增加而增大。此外,由于器件的表面宏观
缺陷少以及材料本身内部缺陷浓度小,MoSe 2 光电