可调控的二维层状SbI3纳米片的蒸气生长技术，用于高性能可见光光电探测器

《Advanced Optical Materials》：Controllable Vapor Growth of 2D Layered SbI3 Nanosheets for High-Performance Visible-Light Photodetectors

二维半导体SbI3纳米片通过气相沉积法可控生长，具有60-550 nm厚度和20-170 μm尺寸。结构分析表明其与mica基底的异质外延生长为非共格（110//110和300//200）。紫外-可见吸收谱显示间接带隙2.15 eV，光致发光异常峰位偏移源于电子-声子耦合与热膨胀效应。基于该材料的光探测器在350-575 nm波段工作，405 nm激光下响应度1.55 A·W?1，检测度8.4×101? Jones，性能与其它二维金属卤化物相当，并具备成像应用潜力。

　　

摘要

二维半导体由于其独特的结构和性质，在电子学和光电子学领域有着广泛的应用。作为一种新兴的二维金属卤化物，SbI₃为基础物理研究和光电子器件开发提供了理想的平台。本文通过气相沉积技术实现了高质量SbI₃纳米片的可控生长，其厚度范围为60至550纳米，横向尺寸为20至170微米。详细的结构表征表明，SbI₃纳米片在云母基底上的生长属于非共格异质外延，其外延关系分别为(110)SbI₃//(110)mica和(300)SbI₃//(200)mica。紫外-可见光吸收光谱显示，SbI₃是一种间接带隙半导体，带隙为2.15电子伏特。温度依赖性的光致发光（PL）现象表现出异常的峰能量移动，这归因于电子-声子耦合与热膨胀之间的相互作用。使用SbI₃纳米片制备的光电探测器（PDs）能够在350–575纳米的光谱范围内工作。在405纳米激光的照射下，这些PDs的响应度为1.55 A W^?1，检测灵敏度为8.4 × 10¹⁰ Jones，与其他二维金属卤化物制成的PDs相当。此外，SbI₃纳米片制备的光电探测器在成像应用中也展现出潜力。这项工作为高性能可见光光检测中SbI₃纳米片的可控生长奠定了基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。