光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等;在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。自驱动光电探测器是一个重要研究与开发方向。自驱动光电探测器的原理是由辐射引起吸光材料中产生光生电子对，光生电子对在异质结构的内建电场中分离，并在外电路产生信号电压和电流，从而实现对光的探测。

　　武汉光电国家实验室和物理学院双聘教授高义华博士的研究团队多年来一直致力于光电探测器件的研究。在本研究工作中，该团队与本校材料科学与工程学院的翟天佑教授，三峡大学材料与化工学院谭新玉教授等人进行了卓有成效的合作。他们利用溶液法制备出MXene材料(Ti2C3TX)，并将其与n型硅结合，组装成Ti2C3TX/n-Si结构。调节MXene材料的层数以及器件工作温度，并对器件进行I-V测试，分析出该异质结构的物理特性与MXene材料的层数、器件工作温度的关系。计算了不同层数的Ti2C3TX与n型硅所形成的异质结光电探测器的串并联电阻，与不同温度下(100K、200K、300K、 400K)Ti2C3TX与n型硅间的势垒高度。并通过UPS测试，分析了该异质结光电探测器的能带结构。该探测器在室温下的响应度为26.95 mA W-1，响应速度为1.67 ms。

　　2017年6月30日，该项成果“MXene/n-Si范德华异质结自驱动快速光电探测器”(MXene-Silicon van der Waals Heterostructures for high-speed self-driven photodetectors)发表在Advanced Electronic Materials上(AEM, 2017, 1700165, DOI: 10.1002/aelm.201700165)。该研究得到了国家自然科学基金(11374110, 11674113， 51371085)的资助。

        来源： 武汉光电国家实验室(筹)

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